マイクロプラスチック。harvard.edu
高校生が自宅で製作した、かなり完ぺきなマイクロプラスチック除去装置
環境中のマイクロプラスチックの問題は、年々大きくなるばかりで、マイクロプラスチックというより「プラスチックそのものの問題」も含めてなのですが、すでに地上や海洋の多くの生物から発見されていて、当然、ほとんどの人間（主要国では、ほぼ 100％）の体内からも発見されています。
いろいろな健康問題やメンタルヘルスの問題と関係しているとも言われている上に、「生殖能力の低下と関係している」のですね。メス（妊娠率が下がる）にもオス（精子数が減少する）にも影響します。
以下の過去記事で取りあげています。
・プラスチックが「100%の人々の体内に存在する」可能性が高い中、プラスチック製品に含まれるフタル酸エステルが「メスの妊娠率を著しく下げる」ことが判明。地球は全生物の不妊化へ？
In Deep 2019年2月19日
・人間の睾丸にマイクロプラスチックが見出される。精子数の減少と関係している模様
BDW 2024年5月19日
そんなこともあり、現在は家庭用のフィルター（浄水器）を使用する場合が多いと思われます
Amazon でも「浄水器 マイクロプラスチック除去」で検索すると、いろいろな製品が出てきます。
そういう現状なのですが、アメリカで十代の女子高校生が、「マイクロプラスチックを 96％除去するフィルターを発明」したことが、スミソニアン・マガジンで報じられています。
かわいらしいお嬢様なのですが、その発想は天才的ではあります。
私たちには、ややわかりにくい部分はありますが、そのスミソニアン誌の記事をご紹介したいと思います。少々長いです。
この高校生は、飲料水からマイクロプラスチックの96％を除去するフィルターを発明した
This High School Student Invented a Filter That Eliminates 96 Percent of Microplastics From Drinking Water
smithsonianmag.com 2026/03/20
バージニア州の10代の少女ミア・ヘラーさんのろ過システムは、流れる水中のマイクロプラスチックに結合する磁性油であるフェロフルイド （磁石に吸い寄せられる液体）の力を利用している。
数年前、10代のミア・ヘラーさんは、バージニア州ウォリントンの近所で続いている水質問題に関する地元の新聞の記事を目にした。
検査の結果、日常的に飲用できる水が PFAS とマイクロプラスチック汚染で高度に汚染されていることが明らかになったのだ。記事はさらに、政府機関が水のろ過に資金を提供しないと報じていた。
「人々が自分でろ過するしかないと思いました」とヘラーさんは言う。
記事が出てから間もなく、ヘラーさんの両親は彼女の家に高度な水ろ過システムに投資した。しかし、そのシステムは常にメンテナンスが必要だった。母親が何度も水フィルターの膜を交換しているのを見て、ヘラーさんはより良い解決策を探し始めた。
水のろ過フィルターを発明したミア・ヘラーさん
「膜を使わずにフィルターを設計することで、水のろ過に伴うコストとメンテナンスの必要性を減らすことができると考えました」と、現在ケトルラン高校に通う 18歳のヘラーさんは語る。
彼女は学校を通して、近くのマウンテンビスタ知事学校で数学、科学、技術の半日プログラムにも参加している。
2025年のリジェネロン国際科学技術フェア （米国で毎年行われる世界最大の学生科学コンテスト）で、ミア・ヘラーさんは、革新的で低コストかつ効率的な水のろ過技術により、特許商標庁協会（PTOS）から 500ドルの賞を受賞した。
環境保護庁は、マイクロプラスチックを約 1ナノメートルから 5ミリメートルの大きさの小さな粒子と定義している。これらの小さな粒子は、環境だけでなく人間や動物にも侵入するため、世界的な懸念が高まっている。
「マイクロプラスチックとナノプラスチックは私たちの体内に入り込んでいます」と、アルバカーキにあるニューメキシコ大学の毒物学者マシュー・J・キャンペン氏は語る。
最近の研究で、マイクロプラスチックは人間を含む 1,300種の生物から発見されていることが明らかになった。これまでのところ、これらの汚染物質は脳から骨の内部まで、人体全体で検出されており、精巣、精液、胎児の胎盤にも高濃度で存在している。
生物によるマイクロプラスチックの摂取量は 1990年以降 6倍に増加しており、プラスチックの生産量は増加し続けている。
キャンペン氏が共同執筆し た2025年のニューメキシコ大学の研究では、人間の脳組織で発見されたマイクロプラスチックの濃度が 10年足らずで 50%も急激に増加していることが明らかになった。
「これらのプラスチックが本当に私たちの健康に影響を与えているかどうかについては、まだ多くの疑問が残っています」と、呼吸器、心臓、血管系への複雑な吸入汚染物質混合物の影響も研究しているキャンペン氏は述べている。
さらに同氏は、「心血管疾患や神経疾患の問題と関連している可能性があります」という証拠の存在を指摘している。
しかし、これらの関連性は決定的なものではない。マイクロプラスチック摂取が人体健康に及ぼす正確な影響は不明だが、最近の研究では、がん、呼吸器疾患、心臓疾患、ホルモンかく乱、アルツハイマー病、その他の非感染性疾患などの健康問題との関連性が指摘されている。
水ろ過に関する新たなアプローチ浄水システムはいくつかあるが、すべてが効率的で誰でも簡単に利用できるわけではない。
従来のシステムは主に化学処理に依存しており、手間のかかるメンテナンスや頻繁な膜交換が必要になる場合もある。また、価格やメンテナンス費用も高額だ。
2024年の春、ヘラーは自身の浄水システムのアイデアを思いついたが、本格的に取り組み始めたのは 2025年の夏だった。その年の 1月初旬までに、ガレージやキッチンで試行錯誤を重ね、動作するプロトタイプが完成した。
「基本的にはただの容器でした」と彼女は言う。容器の中には、彼女が「回転する拡大バイアル」と呼ぶ浄水システムがあった。
ヘラーさんは、再利用可能な磁性オイルであるフェロフルイドを利用して、水が浄水システムを通過する際にマイクロプラスチック粒子を選択的に結合させた。
彼女のモデルは 2つの簡単なステップで水からマイクロプラスチックをろ過することに成功したが、フェロフルイドは自己再生しないため、システムは依然として継続的なメンテナンスが必要だった。
「しかし、基本的に自己洗浄して材料を再利用できるシステムを作ることができれば、メンテナンスの必要性は大幅に減るでしょう」と彼女は説明する。
答えを見つけようと決意したヘラーさんは実験を続けた。彼女が直面した主な障害の1つは、水よりも粘度の高い液体である強磁性流体が詰まることなく上部の水槽に移動できるように、装置をどのように配置するかということだった。
強磁性流体の流れに加えて、磁気分離とその後の強磁性流体の回収のプロセスも、互いに競合するのではなく、1つのシステムとして連携して機能する必要があった。
約 5回の試行錯誤の後、彼女は完璧な解決策を見つけた。
現在のプロトタイプは、標準的な小麦粉の袋ほどの大きさで、3つのモジュールで構成されている。最初のユニットは容量約 1リットルで、汚染された水を内部に保持し、2番目のユニットは磁性油ベースのフェロフルイドを貯蔵する。
コアとなるプロセスは、はるかに小さい 3番目のモジュールで行われる。
「磁場がマイクロプラスチックを水から引き離し、フェロフルイドは回収されて閉ループで再利用されます」とヘラーさんは説明する。このシステムは、独立型のフィルター（ブリタのピッチャーに似ている）として、一度に約 1リットルの水をろ過できる。
次に、デバイスの精度をテストするために、液体中の浮遊固形物の量を測定する濁度センサーを開発した。
彼女はこのセンサーを使用して、水中のフェロフルイドとマイクロプラスチックの量を正確に測定した。センサーはまた、フィルターによって除去されたマイクロプラスチックの重量ベースの割合を計算した。
彼女のテストによると、試作機は水からマイクロプラスチックの 95.52%を除去し、フェロフルイドの 87.15%をリサイクルすることに成功した。従来の飲料水処理プラントの除去能力は、マイクロプラスチック成分の約 70～ 90%だ。
「その結果、固体膜を使用せずに、手頃な価格で廃棄物の少ないろ過システムが実現しました」とヘラーさんは言う。
彼女のイノベーションは、当然ながら称賛を集めている。ヘラーさんは、高校生を対象とした世界最大の科学コンテストである 2025年リジェネロン国際科学技術フェアのファイナリストだった。そこで彼女は、革新的で低コストかつ効率的な水ろ過技術に対して、特許商標庁協会から 500ドルの特別賞を授与された。
拡張性はあるのだろうか？
キャンペン氏はヘラーさんのろ過システムに興奮しており、「本当に素晴らしいアイデアです」と述べている。
キャンペン氏はさらに、「彼女はやらなければならないことをやっていいます」と付け加えた。さらに彼は、彼女の最近のテスト結果は高校の研究プロジェクトの出発点に過ぎないことを考えると、革新的な工学に少し投資すれば、これらの割合は改善されるだろうと想像できると続けた。
キャンペン氏は依然としていくつかの正当な懸念を抱いている。
「彼女がマイクロプラスチックを抽出する方法が、それらを完全に除去できる方法で捕捉し、その後廃棄または破壊できることを確認する必要があります」と彼は言う。
さらに、このシステムは、対処しなければならない他の汚染物質の残留物を残さないべきだと付け加える。残留物を残さずにマイクロプラスチック成分を除去できると仮定すると、次の問題は、それが拡張可能かどうかだと彼は説明する。
キャンペン氏は、ヘラーの装置の最適な用途について様々な考えを抱いている。個々の配管システムに設置するのが最も効果的だろうか、それともより大規模に、自治体の浄水場に直接設置するのが最も効果的だろうか。
ヘラーさんは、家庭用のシンク下ろ過システムとして適していると考えている。「フェロフルイドは現在、大規模生産するにはコストがかかるため」と彼女は指摘し、「これは個人宅での使用を想定したシステムだと考えています」。
しかし、ヘラーさんは物事を段階的に進めるつもりで、今のところは、自宅で得た結果を専門的に確認したいと考えている。
「いずれは市場に出したいですね」と彼女は言う。「それは本当に面白いものになると思います」
