交大發布三項硬核低碳成果 可回收物自動分揀機器人亮了

在世界環境日即將到來之際，交大中英國際低碳學院，一口氣推出三個硬核"低碳"成果，其中可回收物垃圾分揀機器人，更是打破國外技術壟斷，可實現每小時分揀垃圾5400次，並在大量垃圾中精準識別可回收物，助力全國垃圾分類回收工作。

 
這就是超視覺垃圾分揀機器人正在工作的樣子。只見傳送帶上送來牛奶盒、藥盒等各種幹垃圾，機器人的機械手臂可快速將它們拾起，並準確投放到所屬的垃圾類別中。據介紹，這種機器人的有效分揀率達到95%，堪比人工，最高分揀速度為每小時5400次，而且可以一天24小時不間斷工作。它眼疾手快，不怕環境髒亂差，也不會被玻璃等危險品傷害，而它的背後集成了近紅外指紋材質識別，機器人快速軌跡跟蹤等十多項關鍵技術，打破了垃圾智能分揀技術的國際壟斷。

項目負責人、上海交大中英國際低碳學院副教授李佳介紹：如果按24小時工作市場計算，一套系統上兩個機械臂，那麼測算下來可以頂替54個人工。此外他還能去分揀人工識別不了的一些垃圾，因為它裏面集成了一種近紅外傳感器，這種傳感器可以識別材料的內部材質，那麼這個是人工不能判斷的，所以它相當於是從效率上，從精度上，還有從這個分揀的種類上都是高於人工的。
 

據測算，這種機器人，每天可從200噸垃圾中挑揀出紙、塑料、玻璃等可回收物，從而使垃圾減量約10%。而其回收物料價值在6.8萬元，還可節省垃圾分類管理費用1萬元，收益可觀。目前團隊正與國內環保頭部企業對接合作，以期更快進入市場。
 
此外，今天亮相的硬核成果，還有餐廚垃圾能源化系統。把重量為40kg的餐廚垃圾在投入系統內的厭氧消化罐後，經過厭氧發酵產生沼氣，隨後轉化為電力和熱力，其輸出的電能大約可供1000台手機充電。該分佈式餐廚垃圾能源化系統在上海交通大學與新加坡國立大學聯合承擔的重大國際合作項目“超大城市的能源與環境可持續發展解決方案”項目的支持下，已經在新加坡國立大學率先應用，目前有一套系統正在上海交通大學中英低碳學院試運行，為城市發展中有機廢物的能源化處理和擴大化商業化應用提供了有力的基礎。

各式各樣的海鮮水產已經成為餐桌上受大眾歡迎的食材，其中螃蟹、小龍蝦是受青睞的品種之一。據統計，全球每年約有800-1000萬噸的蝦蟹殼垃圾產生，大部分蝦蟹殼被當作垃圾直接丟棄或填埋，事實上蝦蟹殼中的主要成分包括碳酸鈣、甲殼素和蛋白質，是天然可再生資源，藴含亟待開發的巨大價值。

上海交大中英國際低碳學院陳熙課題組和新加坡國立大學顏寧課題組合作，成功開創了一種温和無污染的新技術來處理蝦蟹殼垃圾。新技術採用高壓二氧化碳為一種綠色酸試劑，在水中溶解蝦蟹殼中的碳酸鈣，去除率達到95%以上。對於蛋白質的去除，類似煮肉湯的過程，通過180度高温水使蛋白質水解脱落，整個過程只使用了二氧化碳和水兩種試劑，幾乎沒有污染物產生，且成本低廉，兩步處理後甲殼素的純度可達90%以上。通過成分和碳排放計算，這項新技術比傳統工藝能夠減少碳排量80%，總體成本也為傳統工藝的約一半。

目前項目組已開發多種新型路徑轉化甲殼素製備20餘種不同的含氮化學品。相關技術已申請專利，不久後將進行中試研究，海洋廢棄蝦蟹殼有望像石化資源一樣，成為一種可製備多種化學品的平台資源，為未來含氮化學品的製備提供了極具價值的新思路。

（看看新聞Knews記者：周雲 編輯：範燕菲）