塑膠微粒汙染全球83%飲用水》台中大同國小「淨塑小子」攔截洗衣廢水中的塑膠微粒，奪科展冠軍
你知道全球已經有83%的飲用水被塑膠微粒汙染了嗎？台中市大同國小有一群同學，在自然課時聽到老師提及這件事後，開始研究此議題，發現用洗衣機洗衣服會產生大量塑膠微粒，而且通常沒有處理，就直接排放，最終全進了大海。
為了改善現況，陳奕安、陳祈同、陳星妍與蔡沂蓁這四位小學生，組成了「淨塑小子」團隊尋找解方，研究去除塑膠微粒的方法，花了整整一年，最後設計出一款過濾清除系統，裝在洗衣機上，就能有效攔截洗衣廢水中的塑膠微粒。
這個研究設計，不只獲得今年的中小學科學展覽會冠軍大獎，這群同學還向公共政策建言平台提案，希望政府能關注此事。目前英國已經宣布，2025年起洗衣機要能過濾塑膠微粒。
塑膠微粒無所不在，洗衣廢水最驚人
團隊指導老師、台中市溪南國中輔導主任陳柏宇回想，這群同學原先只是愛觀察生活中的事物，什麼東西都拿到顯微鏡下面看一看，後來聽到了塑膠微粒的訊息後，才決定以此為題，開始做研究。
起初，大夥兒也不確定具體方向，就決定先研究生活廢水，把家中浴室、廚房、洗衣間等地方的廢水，都蒐集起來觀察，才發現洗衣過程中，因為衣服中的合成纖維斷裂脫落，讓洗衣廢水充滿塑膠微粒，尤其是滾筒式洗衣機因為力道強勁，每洗一次就會排出62萬條塑膠纖維。
陳星妍分享，塑膠微粒幾乎無法用肉眼看到，也很難捕捉，但觀察的數據要夠多，才有可信度，所以他們在取樣後，先用濾紙過濾、再用顯微鏡判斷是不是塑膠微粒，一張濾紙要觀察九個點，洗一次衣服要進行576次觀察，很考驗耐力。
運用鐵磁流體概念，設計過濾攔截裝置
取樣推算出洗衣廢水的塑膠微粒數量驚人後，團隊就開始研究該如何清除，在蒐集相關資訊並進行實驗後，發現用「過濾法」和「鐵磁流體法」清除的效果最優，便以這兩個方法為主來設計清除裝置。
陳柏宇說，過濾法就是用濾網來過濾，能攔截比較大的塑膠纖維；至於鐵磁流體則是混和油與磁鐵礦粉，兩者在水中被磁化後，會產生「能把塑膠微粒困住的磁場」，可吸附塑膠微粒，鐵磁流體本身也能回收再利用。
同學們參考淨水廠的槽狀設計，以壓克力容器為主結構，先設計使用過濾法的「淨塑槽」，再設計「鐵磁流體攪拌槽」，最後整合尺寸並加入水管及電子線路。
陳奕安回想，在設計裝置的過程中，需要用程式去控制機器、讓機器達到團隊所需要的功能，還必須配合磁鐵的懸掛等等，歷經很多次的失敗，假日也常做到晚上，最後發現磁鐵放在槽外製造出的磁場也能成功運作時，大家都欣喜若狂。
歷經三代機型改良，攔截97%塑膠微粒
最終參加科展的機型，歷經了三代的改造與升級，為了方便運用，還加入物聯網與智慧家電的概念，讓使用者可以遠端操縱。陳祈同說，要能自動化跟遠端監控，就需要加入感知元件及撰寫程式，這對大家來說非常挑戰，需要在網路上不斷的找資源來學習。
蔡沂蓁則說，在這段時間中，大家也曾累哭、也曾吵架，因為要克服的關卡太多了，就連洗衣廢水經過團隊製作的過濾裝置後、還剩下多少塑膠微粒的實驗都卡關很久，但也幸好有堅持到底。
經實驗證實，「淨塑小子」團隊研究設計出的裝置，可以過濾攔截掉97%的塑膠微粒，除了參加科展獲獎，後來團隊成員還做了公共政策建言，建議台灣仿效英國立法，讓洗衣機必須加裝清除塑膠微粒過濾系統，畢竟，淨塑友善的環境需要大家共同努力。
照片提供：陳柏宇老師