智能分揀機器人功能分揀機器人國外
新華網(wǎng)上海每小時可精準分揀5400次的超視覺垃圾分揀機器人、“吃掉”濕垃圾變?yōu)殡娔艿牟蛷N垃圾能源轉化系統(tǒng)、蝦蟹殼中開發(fā)資源的綠色提取技術……在“世界環(huán)境日”到來之際，上海交通大學中英國際低碳學院發(fā)布了系列“低碳”科研成果，為綠色生活提供更多解決方案。
“快、準、穩(wěn)”垃圾分揀機器人干活就是利索
在上海交大中英國際低碳學院實驗室內，超視覺垃圾分揀機器人演示了這樣一段操作：機械手臂迅速抓取傳送帶上的廢棄物，對紙類、塑料、玻璃等多種材質做出了準確判斷，并將其放入對應的收集器內。實驗數(shù)據(jù)顯示，每只機械手臂每小時可精準識別并分揀不同品類垃圾5400次，分類準確率高達95%。
“我們通過賦予機器人不同類型的識別傳感器，配套開發(fā)多種算法，使機器人能主動識別目標物的顏色、形狀、紋理、材質等特征，實現(xiàn)精準分揀?！痹擁椖控撠熑恕⑸虾＝煌ù髮W中英國際低碳學院副教授李佳說，如果在一組垃圾分揀工作線上同時配置兩只機械手臂，相當于54名分揀工人，這不僅“解放”了工人們的雙手，同時也降低了因接觸垃圾而導致的感染風險。
據(jù)了解，該款垃圾分揀機器人的研發(fā)技術壁壘非常高，研發(fā)過程需要光學、機械、控制、軟件等多個學科體系之間密切配合。李佳及其團隊數(shù)年來堅持產學研聯(lián)合攻關，相繼突破了十余項關鍵技術，最終實現(xiàn)了垃圾分揀機器人核心技術國產化。
李佳表示，目前，該垃圾分揀機器人已進入產學研技術推廣階段。下一步，研發(fā)團隊將與一些國內環(huán)保頭部企業(yè)達成合作，加速科研成果落地應用。
餐廚垃圾有望變身家門口的“充電寶”
疫情發(fā)生以來，上海各地的生活垃圾分類工作穩(wěn)步進行。不過，隨著天氣逐漸炎熱，不少市民發(fā)現(xiàn)濕垃圾在轉運過程中所散發(fā)出的異味著實讓人感到苦惱。
上海交通大學中英國際低碳學院正在試運行一套餐廚垃圾能源化系統(tǒng)。這套系統(tǒng)不僅能將餐廚所產生的濕垃圾原位處理，還實現(xiàn)能源化轉變。
“餐廚所產生的濕垃圾被投放進特制的厭氧消化罐，經(jīng)過一系列厭氧發(fā)酵最終轉化為電力。濕垃圾從產生到分解，幾乎‘零’位移?！表椖控撠熑?、上海交通大學中英國際低碳學院副教授張景新說，該系統(tǒng)已經(jīng)在項目合作伙伴新加坡國立大學嘗試應用，應用結果表明，40千克的濕垃圾分解所產生的電能足夠供1000臺手機充電。
“這套厭氧消化系統(tǒng)可以有效減少溫室氣體排放。同時，也一定程度地減少了垃圾處理帶來的二次污染。”張景新說，整套系統(tǒng)濃縮在長約6米的移動式集裝箱里，在空間條件允許的情況下，餐廚垃圾能源化系統(tǒng)或將變身家門口的“充電寶”。
小小蝦蟹殼上還有資源開發(fā)的“大文章”
“吃貨”們對美味的小龍蝦永遠愛不釋手。然而，還有一群人對小龍蝦的熱愛不是因為美味的蝦肉，而是因為蝦殼。
“日常生活中，大家吃完小龍蝦，便會將剝下的蝦殼歸為濕垃圾處理掉。而在我們看來，蝦蟹殼可不是垃圾，它們是天然可再生的資源。”上海交通大學中英國際低碳學院助理教授陳熙十分感慨，“蝦蟹殼雖然是資源‘富礦’，但如果簡單處理，其自然降解所產生的溫室氣體勢必會給環(huán)境帶來額外的壓力?！?/p>
據(jù)介紹，蝦蟹殼的主要成分為碳酸鈣、甲殼素和蛋白質，這三種成分與人們的日常生活關系密切：碳酸鈣可作建筑材料，蛋白質可作動物飼料，甲殼素可作化工和醫(yī)用產品。但受限于傳統(tǒng)提取工藝的部分缺陷，蝦蟹殼的資源轉化一直未能推進到位。
“我們研發(fā)出一種只使用二氧化碳和水來提取蝦蟹殼中甲殼素的方法，整個實驗過程幾乎無污染物產生，且成本低廉，提取后的甲殼素純度可達90%?！标愇醣硎荆讱に氐膽梅秶謴V泛且附加值極高，如果能將上述方式得到的甲殼素作為制備乙醇胺、含氮藥物等化學品的原料，不僅能縮短反應路徑、提高效率，而且在一定程度上降低了碳排放和總體能耗，可以說是一項革命性的節(jié)能減排綠色工藝。
“科學研究的目的實質是為了更好地改善人們生活，蝦蟹殼的轉化成果在不斷優(yōu)化的同時，也希望市民和有關部門能夠關注，倘若蝦蟹殼能從濕垃圾中分離出來，會更加有利于資源開發(fā)和利用?！标愇跽f。
上海交通大學中英國際低碳學院副院長何義亮在發(fā)布會上表示，垃圾分類作為一種新時尚，已在國內各大城市被推行，垃圾分類最終的目的就是為了實現(xiàn)垃圾的減量化、資源化，這也正是該學院最重要的研究方向之一，學院也將更加大力地支持低碳環(huán)保項目的科學研究，為上海建設可持續(xù)發(fā)展的特大城市，幫助市民踐行綠色生活貢獻一份力量。