סורק פלסטיק חדשני המקל על מיחזור חומרי פלסטיק

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


חומרת הקוד הפתוח עוזרת לזהות במהירות חומרים פלסטיים וסוגי פולימרים שונים במתקני מיחזור

אולי אחד החומרים המשפיעים ביותר מהמאה הקודמת היה פלסטיק. גילויו חולל מהפכה בדרך שבה נוצרו מוצרים חדשים למטרות תעשייתיות ומסחריות. צמיחתו בשל ייצורו הקל והזול הפכה אותו למקובל ברבים.

וכאן החלו הדברים להתהפך לרעה.

ייצור ללא פיקוח של דברים עשויים מפלסטיק החל להשפיע לרעה על הסביבה והבריאות שלנו. מכיוון שפלסטיק אינו מתפרק במהירות ומשחרר רעלים בעת שריפה, נוכחותו זיהמה את הקרקע, האוויר והים.

הסיבה העיקרית להתרחשות נסיבות כאלה היא תהליך המחזור הבלתי מוסדר של חומרים פלסטיים במדינות מסוימות. נכון לשנת 2015, יצרנו במצטבר 7.8 מיליארד טונות של פלסטיק; לפחות 1000 ק"ג פלסטיק לאדם. והסכום הקולקטיבי הזה ברחבי העולם צפוי עדיין לגדול במהלך השנים הקרובות.

זה לא מבשר טובות לעתיד.

אז כדי להאיץ את תהליך מיון הפלסטיק ולהציג שיטות עבודה טובות לניהול פסולת שניתן לעמוד בהן על ידי עסקים והציבור הרחב, פותח מכשיר הפרדת פלסטיק בקוד פתוח לחלוטין בשם סורק הפלסטיק על ידי ג'רי דה ווס, חברה תעשייתית. מהנדס עיצוב מאוניברסיטת דלפט לטכנולוגיה בהולנד.

המצאה זו לא רק תאפשר לבצע זיהוי פלסטי בכל מקום לשיפור ניהול הפסולת, אלא גם להפוך את הליך המיון למהיר יותר ופחות עמל.

יתרון נוסף הוא השפעה חברתית שתהפוך את פתיחת עסק המיחזור לכדאי יותר ועשויה ליצור יותר מקומות עבודה וקהילות בנות קיימא.

על ההישג הזה, סורק הפלסטיק של ג'רי דה ווס זכה בפרס ג'יימס דייסון לשנת 2021 לקיימות.

הטכנולוגיה בהמצאה

כמו כל חפצים, פלסטיק מחזיר גלים באורכי גל שונים כאשר אור לבן זורח עליהם. על ידי מינוף תופעה זו, ספקטרומטריה ליד אינפרא אדום (נע בין 750 ננומטר ל-2500 ננומטר) שימש לזיהוי סוגים שונים של פלסטיק שכן לסוגים שונים של פלסטיק יש פסגות ספיגה שונות, למשל, ל-PVC יש שיא ספיגה ב-1660 ננומטר בעוד ל-PET יש שיא ספיגה של 1716 ננומטר.

PE, PET, PP, PS ו-PVC הם 5 הפלסטיק הנפוצים ביותר המהווים יותר מ-75% מפסולת הפלסטיק הצרכנית.

ישנן שלוש שיטות עיקריות לסריקה בכף יד: בדידה, MEMS ואופטית. דיסקרטי הוא הקל ביותר ליישום וזול יחסית, ובכך מאפשר לכל אחד ליישם ספקטרוסקופיה אינפרא אדום דיסקרטי במתקן מיחזור פלסטיק במדינות בעלות הכנסה נמוכה.

המרכיב החשוב ביותר בספקטרומטריה קרובה לאינפרא אדום הוא החיישן. החיישן צריך להיות מסוגל למדוד אורכי גל שונים של אור IR, מה שנעשה בדרך כלל עם חיישן InGaAs.

חלקים אחרים כוללים:

  • לוח פריצה הכולל נוריות IR, פוטודיודת InGaAs, ADS1256 ADC IC, IC demultiplexer ועוד
  • Raspberry Pi Zero W
  • לַחְצָן
  • מָסָך
  • כרטיס זיכרון
  • סוֹלְלָה
  • טעינה IC
  • כבלים

לִרְאוֹת פה לפרטים נוספים

התוכנה מורכבת משלושה חלקים: אינטראקציית חומרה, אלגוריתם חיזוי ואלגוריתם אימון.

בעזרת MicroPython, אלה יושמו ביחידות עיבוד רבות ושונות. נבחרה TensorFlow כשילוב למידת מכונה מכיוון שהוא קוד פתוח פרויקט עם קהילה רחבה של תמיכה. ה-Raspberry Pi Zero W מסוגל להריץ את TensorFlow. היכולות האלחוטיות המובנות מאפשרות הטמעה קלה בהקשרים שונים.

מה הלאה?

פותח פתרון אפשרי לניהול טוב יותר של פסולת פלסטיק המיישם ספקטרוסקופיה אינפרא אדום בפלסטיק ניהול פסולת כדי להפוך את תהליך המיון למהיר יותר ו פחות עתיר עבודה.

אז, האם הפתרון הזה מאיץ את תהליך המיון לניהול פסולת פלסטיק לא פורמלי? קשה לענות על כך מכיוון שיש לאמת את השימוש והקבלה של ספקטרוסקופיה אינפרא אדום באמצעות בדיקות שטח ומחקר לניהול פסולת פלסטיק בלתי פורמלי

עם זאת, הפרויקט הנ"ל מראה כי אפשרי פתרון קוד פתוח המאפשר לכל אחד ליישם ספקטרוסקופיה אינפרא אדום בדידה במתקני מיחזור הפלסטיק שלו בקלות.






קישור לכתבת המקור – 2021-11-24 14:10:28

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר