משבר הפסולת העולמי דורש מערכות מיחזור יעילות יותר מדי שנה, מיליארדי טונות של פסולת מוצקה עירונית נוצרים, אך שיעור מחזורי נשאר נמוך בעקשנות - לעתים קרובות מתחת 30% באזורים רבים.צוואר בקבוק גדול הוא שלב מיון: הפרדת חומרים מקבצי מחזוריים יקרים מקודמים או לא מחזוריים כיום, כלומר, מסתמך על בחירת קווים ידניים, מפרידים מגנטיים, ומערכת מבוזרת זו אינה יכולה להפוך את החומרים החדשים, או מחוספסים, בעוד שמשתנים, לשיטות פלסטיק, או מטיפוסים, או מטיפוסים, או מטיפוסים, לצורות שונות, או מטיפוסיים, או מטיפוסים, או ממערכות מפלסטיקה, הן יכולות להפוך את החומרים המסולקים, לצורות שונות של צורות שונות של צורות שונות של צורות שונות של צורות שונות של צורות שונות של צורות של צורות של צורות של צורות של צורות של מערכות הדמיה של מערכות הדמיה של מערכות הדמיה של צורות מפלסטיקה של מערכות הדמיה של מערכות הדמיה של מערכות הדמיה של צורות מפלסטיקה של מערכות הדמיה של צורות מפלסטיקה, הן בלתי יעילות של מערכות הדמיה של מערכות של צורות שונות של צורות שונות של צורות שונות של מערכות הדמיה של מערכות של צורות של צורות של צורות שונות של צורות שונות של צורות שונות של צורות שונות של מערכות הדמיה של צורות שונות של

מבוא ל- Wasteting Technologies

פסולת יעילה מיון היא חיונית עבור מחזור וצמצום השימוש במזומנים. שיטות מסורתיות נשענות רבות על עבודת ידני, אשר היה זמן-consuming, מסוכן, ו נוטה שגיאות. מערכות מיון מבוססות חיישן מודרני עכשיו אוטומטי ולהגדיל את התהליך הזה, מה שהופך אותו מהיר יותר, בטוח יותר, ומדוייק הרבה יותר.עקרון הליבה כולל ניתוח של פסולת בזמן אמת והכוונת פריטים בודדים לתקן מערכות צילום אוויריות, באמצעות מקיפים, תוך כדי הפעלת כלי דם מרובים, תוך כדי שיפור של מערכות הדמיה של כלי רכב חשמליים, או לחץ אוויריים חזקים יותר, תוך כדי הפעלת לחץ אוויריים, תוך כדי הפעלת כלי רכב חשמליים, או יותר מדויק יותר, תוך כדי הפעלת מגבלות הדמיה של 4.

טכנולוגיות ספציפיות בפסולת

שיטות ספציפיות-קופטיות מנתחות את ההרכב הכימי של חומרי פסולת על-ידי מדידת האופן שבו הם מתקשרים עם קרינה אלקטרומגנטית.כל חומר יש "טביעה אצבע" ייחודית - דפוס הקליטה, השתקפות, או פליטה באורכי גל שונים.על ידי לכידת חתימות אלה, מערכות מיון יכולות לזהות פולימרים, סוגי נייר, טקסטיל, מתכות ואפילו חומרים מסוכנים ביותר.

קרוב ל-NIR (NIR) Spectroscopy

באמצעות נורטרוסקופיה NIR היא העבודה של סוג פלסטיק מודרני.זה פועל בטווח הארוך של 700-2500 nm גל ו מודד את הטונים והשילובים של רטטים מולקולריים - במיוחד אלה מעורבים C-H, O-H, ו- N-H אג"ח, אם כי אובייקט פלסטיק עובר מתחת לחיישן NIR, הוא משקף אור כי יש תכונות אופייניות של סוג פולימרן, לדוגמה, פוליגן (pen) ו-II) כדי לא יכול להיות ייחודי, אבל לא יכול להיות מסוגל לנפח באופן קבוע, אבל ⁇ (p-או רוחבי) או ⁇ (p-H) אבל ⁇ ) עם ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מיד- infrared (MIR) Spectroscopy

MIR spectroscopy פועל בטווח 2.5-25 מיקרומטר ובדיקה ישירה של רטט מולקולרי בסיסי - C=O מתיחה, C-Cl Bending, וצורות אנרגיה נמוכות אחרות.זה מספק טביעת אצבע הרבה יותר עשירה יותר ספקטרלית מאשר NIR, המאפשר זיהוי של חומרים דומים מאוד ומיזוגים מורכבים. MIR חיישנים לעתים קרובות פרוסים כבדיקה משנית לאחר NIR, במיוחד עבור פלסטיק מעורבב או הסרת בעיות איטיות יותר מאשר תכונות ספציפיות, בדרך כלל.

ראומן Spectroscopy

מדדי ספקטרום של פיזור בלתי-גלוסטי של אור לייזר מונוכרומטי.זה מאוד ספציפי למבנה המולקולרי ויכול להבחין בין פולימרים דומים מבחינה כימית - למשל, סוגים שונים של פולימיד (PA) או בין בתולות וציונים ממוחזרים.ה היתרון העיקרי שלו הוא כי מים ופחמן דו-חמצני אינם מפריעים, מה שגורם לזרימת פסולת רטובה, יכול גם לזהות פלסטיק שחור מסוים, כי רק לייזר שחור יכול לאחרונה להתגבר על ידי קרישה שחורה של אותות פחמן-פחים, או ציפוי לייזרים, או מגמנטל, הם לאחרונה, או ציפוי לייזרים פוטנציאליים.

X-Ray Fluorescence (XRF) ו- לייזר-החינוך של Breakdown Spectroscopy (LIBS)

עבור מיון מתכות ואלמנטים כבדים, XRF היא הטכניקה הדומיננטית.It irradiates חומרים עם קרני רנטגן באנרגיה גבוהה, גרימת אלקטרונים פנימיים-השלום להיות מוזרק; כאשר אלקטרונים מפגזים חיצוניים ממלאים את הvacancies, הם פולטים סביבות חומר X-ray סטנדרטיות אחרות, גורם משמעותי של פליטות אלה הוא ייחודי לכל רכיב, ומאפשר זיהוי מדויק של אלומיניום, נחושת, נחושת, אפילו לא יכול לגרום לדלקת לייזר יעילה באמצעות כמות פלסטיק יעילה.

טכנולוגיות מבזבזות פסולת

טכנולוגיות הדמיה משלימות שיטות ספקטרוסקופיות על ידי מתן נתונים חזותיים ומרחביים.הם תופסים צורה, גודל, צבע, מרקם, ובמקרים מסוימים, מבנה פנימי. מידע זה חיוני להפרדה בין חומרים דומים (למשל, בקבוק PET מרוסס לעומת מיכל PET ברור) וגילוי פריטים לא-הוגניים כמו רב-שכבות או אריזות מורכבות.

המונחים: Hyperspectral Imaging

הדמיה היפר-ספקטרום (HSI) משלבת ספקטרוסקופיה עם הדמיה: היא מתעדת ספקטרום מלא עבור כל פיקסל בתמונה, יצירת קוביית נתונים תלת-ממדית (שני ממדים מרחביים בתוספת מימד אחד ספקטרום) עבור מיון פסולת, מצלמות HSI בדרך כלל מכסה את המעבד הנראה, ליד- infrared, או אזורים קצר-אדום גליקומית.

מערכות חזון מכונות

מערכות ראיית מכונות משתמשות במצלמות צבע ברזולוציה גבוהה, מצלמות תלת-ממדיות, ועיבוד תמונות מבוסס-בינה מלאכותית כדי לסווג פסולת על-ידי תכונות חזותיות.המצלמות ללכוד תמונות של פריטים על החגורה, ומודלים למידה עמוקה - מוגבלים על מיליוני דוגמאות מתוייגות - קטגוריות מוכרות כגון "בקבוק חשמלי", "aluminum יכול", "תיבת קרטון", או "מגש מזון" מערכות אלה הן מהירות וגמישות להתאמה חדשה של אבטחה, כלומר, הן יכולות להיות מסוגלות, באופן קבוע, כלומר, באופן קבוע, באמצעות סצינה ממוחשבת, כלומר, כלומר, שימוש ברזולוציה מלאה, כלומר, שימוש ברזולוציה של אבטחה, באמצעות אבטחה, היא לעתים קרובות, על בסיס דיוק, על בסיס סצינה מבוססת על בסיס מיקום, על בסיס מיקום, עם אבטחה.

טרהארצ' ו- X-Ray Imaging

הדמיה של טרחרץ (THz) משתמשת גלי אלקטרומגנטיים בין מיקרוגלים ו אינפרא אדום כדי לראות באמצעות חומרים שאינם מוליכים כגון נייר, פלסטיקRT וקרמיקה.זה יכול לחשוף שכבות נסתרות, תוכן לחות, פגמים פנימיים. in Waste מיון, TIR הוא מתפתח כמו שיטה לזהות חומרים מרובד (למשל, כוס נייר מפלסטיק) ולהעריך את הרכב של חומרים כגון XRicial של חומרים כגון: XRicial) שימוש בחומרים מסוג XRicial (D) או חומרים הדמיה (למשל, שימוש ב-Dicial) באופן כללי, שימוש במצלמות אופטיקה (Dicial) או DIRDicial של חומר הדמיה (למשל, כולל שימוש ב-DXDicial) ו-DIR) עם חומרים שונים של חומר הדמיה (למשל, שימוש ב-DIR) או DIR) של חומר הדמיה (למשל, שימוש ב-Dicial של חומר הדמיה (למשל, שימוש ב-DIR) באופן כללי, שימוש ב-Dicial של חומר הדמיה (למשל, שימוש ב-DIR) של חומר למניעת הדמיה של חומר למניעת הדמיה (למשל, שימוש ב-XDXDIR) ו-XDydicial של חומר הדמיה (למשל, שימוש ב-XD

ספין-דין ואינטליגנציה מלאכותית

הכוח האמיתי של מערכות מיון מודרניות הוא היתוך חיישן: שילוב של פלטים של ספקטרום מרובים וחיישנים הדמיה לתוך החלטה מאוחדת. מודול מיון טיפוסי עשוי לכלול ספקטרום NIR, מצלמה צבע, 3-D של אבטחה סוג של אריזות חומר מחסנית, חיישן XRT - כל מסתכל על אותו אובייקט.

צוק איתן בזמן אמת

הפעלת מודלים AI מתוחכמות על חגורת הנעה מהירה דורש עיבוד מהיר.מערכות רבות מודרניות משלבות כעת מכשירי מחשוב קצה - GPUs, AI מאיץ (למשל, אינטל Movidius, Nvidia Jetson), או לוחיות FPGA ייעודיות - אשר פועל בהקצאה מקומית.זה נמנע מההירות של העברת נתונים למחשבים מרכזיים.

יישומים אמיתיים ומקריות

TOMRA - Multi-Sensor פלסטיות

[המכונה] יצרנית מובילה, משלבת את NIR, VIS (מצלמות צבע), ולמידה עמוקה בסדרת AUTOSORT שלהם.שימוש בשילוב שנקרא FLT:0SHARP ⁇ FLT:1, הם יכולים להבחין בין יותר מ-20 סוגי פלסטיק בקט של עד 15 טון לשעה.

ZenRobotics - רובוט מונים עם חזון ו- XRF

ZenRobotics (כיום חלק מ-Tex) משתמשת בשילוב של מצלמות תלת-ממדיות, חיישני NIR ו- X-ray פלואורנסנס כדי להנחות נשק רובוטי עבור איסוף רכיבים מפלט מעורב.רוב הרובוטים הכבדים שלהם יכולים למיין בנייה והריסה (ווד, אבן, מתכת) וכן פסולת אלקטרונית.על ידי נתוני חיישן מסובבים, המערכת יכולה לזהות ולתפוס אובייקטים שונים של צורות ומשקלים.

מכונות - Hyperspectral מיון נייר ו קרטון

המכונה הקימה מצלמות היפר-ספקטרום במודולים המדפים שלהם נייר כדי להפריד בין שאינם מפיץ מזרמים נייר ברמה גבוהה.המערכת יכולה לזהות ולהסיר פלסטיק, מתכות, נייר מחוספס לחות אשר יפחית את איכות השבר ממוחזר.זה הגדילה את שיעור ההתאוששות של נייר ב-15% במתקנים.

אתגרים ומגבלות

למרות ההתקדמות, כמה אתגרים נותרו.FLT:0 חומרי DarkearFLT 1 - במיוחד פלסטיק שחור - שטח NIR ואור גלוי, משאיר אותות קטנים לזיהוי.פתרונות תחת פיתוח כוללים שימוש באמצע, Raman, או הוספת תוויות צבע או מעקבים כי הם צריכים להפחית את רמות הפחתת דיוק או LT5 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

כיוונים עתידיים

לייזרים קוונטיים (QCL) ב MIR

לייזרים קוונטיים קומפקטיים פולטים בטווח הבינוני-הקורס מגיעים כעת לכדאיות מסחרית.הם מאפשרים תאורה בהירה, טונהבלית ל- MIR spectroscopy, מעל למגבלות של מקורות תרמיים מסיביים. חיישנים מבוססי QCL יכולים להביא ניתוח ספציפי גבוה MIR לקווים מהירים גבוהים, שיפור זיהוי של פלסטיק שחור ומורכבים.זהו תחום מרכזי של אוניברסיטאות וסטארט-אפ.

תאומים דיגיטליים וסוגיות חיזוי

צמחים מיחזור מתחילים ליצור תאומים דיגיטליים של קווי מיון שלהם - מודלים וירטואליים שמשכפלים פריסות חיישן, מהירויות חגורת אוויר-ג'ט בשילוב עם משוב חיישן בזמן אמת, מודלים אלה יכולים לחזות זרימה חומרית, אופטימיזציה פרמטרים, ואפילו לדמות את ההשפעה של הוספת חיישן חדש.

Blockchain for Traceability

מגמה מתפתחת היא לקשר בין מיון נתונים (טביעות אצבע ספקטרליות, תמונות, פעמים) עם רשומות blockchain כדי ליצור שרשרת חסינה של משמורת עבור חומרים ממוחזרים.זה יכול לאפשר תמחור פרימיום עבור reclacyclates עתיר ו לטפח אמון בשווקים משניים.מספר פרויקטים במימון האיחוד האירופי הם פיילוט מערכות כאלה.

רובוטיקה מתקדמת עם Tactile Sensing

בעוד שמנמנים רובוטיים נוכחיים מסתמכים על כוסות או על מאחזים, מערכות עתידיות יכללו חיישנים טקטינים וקרובים ל-Reactile ו- Near-infrared ב- End-Properor. על ידי נגיעה לחומר ומיד מדידת התגובה הספקטרום שלו, הרובוט יכול להפוך את האישור הסופי לפני הצבת הפריט ב-B הנכון. זה יכול להפחית שגיאות על פריטים שקשה לראות, כגון בקבוקים מוסקים או סרטי סבך.

מסקנה

השילוב של טכנולוגיות ספקטרוסקופיות והדמיות מהפכה בבזבוז פסולת.החידושים האלה להפחית את הזיהום, לשפר את שיעור המיחזור, ועלויות תפעוליות נמוכות יותר.מ-NIR ומצלמות היפר-ספקטרליות ל- XRT ו-LIBS, תיבת כלי הזיהוי ממשיכה להתרחב.כאשר ממזגים עם אינטליגנציה ומקיימים מלאכותיים, חיישנים אלה מאפשרים למיין מערכות שיכולות להתאים לזרם של פסולת-עולמית, מאחר ולפתח יכולות ניהוליות יעילות יותר ויותר, וגמישות, הן יעילות יותר ויותר, וגמישות, הן יעילות יותר ויותר, וגמישות, הן יעילות גלובלית.