Материалы, которые мы в быту называем “пластик”, на самом деле — большой класс полимеров в комбинации с химическими соединениями и добавками. Отличия разных типов пластмасс не всегда очевидны, поэтому их трудно разделять и перерабатывать.
Исследование, опубликованное в научном журнале Vibrational Spectroscopy — большой шаг на пути решения проблемы переработки пластиковых отходов.
Представленная технология гиперспектральной камеры позволяет видеть разницу между 12 различными типами пластмасс, составляющих подавляющее большинство видов бытового пластика (ПЭ, ПП, ПЭТ, ПС), PVC, PVDF, POM, PEEK, ABS, PMMA, PC и PA12).
Проект возглавляет кафедра биологической и химической инженерии Орхусского университета. Другими участниками являются Департамент электротехники и вычислительной техники Орхусского университета, Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering и PLASTIX.
В настоящее время для разделения пластмасс применяют технологию ближнего инфракрасного излучения (NIR) или тесты на плотность (плавает/тонет в воде). Это работает для определенных фракций пластика (например, ПЭ, ПП и ПЭТ), в то время как новая технология позволяет видеть разницу между всеми видами потребительских пластиков. Кроме того, химическая чистота в составе фракций, выделенных сегодняшними методами оставляет желать лучшего, а это жизненно важно для возможности повышения скорости переработки пластиковых отходов.
«Благодаря этой технологии мы даже можем видеть разницу между пластиками, которые состоят из одних и тех же химических строительных блоков, но имеют немного другую структуру. Мы используем гиперспектральную камеру в инфракрасном диапазоне и машинное обучение для анализа и классификации типа пластика непосредственно на конвейерной ленте. Это прорыв, который окажет огромное влияние на разделение всех видов пластика», — говорит доцент Могенс Хинге, возглавляющий проект в Орхусском университете.
Чтобы пластик можно было промышленно перерабатывать он должен иметь чистоту не менее 96% по типу полимера. То есть разделен до почти чистого продукта с точки зрения химического состава.
«Используя новую технологию, мы сделали большой шаг на этом пути», — говорит доцент Могенс Хинге. Он подчеркивает, что технология постоянно совершенствуется, и в скором времени можно будет дифференцировать больше типов полимеров и добавок.
Технология гиперспектральной камеры была протестирована в пилотном масштабе, и ее планируется внедрить в PLASTIX и Dansk Affaldsminimering Aps весной 2022 года.
Исследование является частью проекта Re-Plast, который финансируется Инновационным фондом Дании в размере 22,7 млн датских крон.
