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上海交大“低碳”成果让垃圾变废为宝

上海交大“低碳”成果让垃圾变废为宝

2020年06月03日 21:26 来源:中国新闻网参与互动参与互动

  中新网上海6月3日电 题:上海交大“低碳”成果让垃圾变废为宝

  记者 许婧

  “看得见”可回收物的垃圾分拣机器人、餐厨垃圾输出电能给手机电脑充电、“壳中有玄机”让废弃虾蟹壳“变身”有用资源……在6月5日世界环境日到来之际,上海交通大学中英国际低碳学院的三个研究团队带来各自硬核“低碳”成果,让生活中随处可见的垃圾摇身一变,成为多样化资源。

手机充电柜,餐厨垃圾产生的电能用于手机、平板电脑充电。上海交大供图
手机充电柜,餐厨垃圾产生的电能用于手机、平板电脑充电。上海交大供图

 

  手速快、目力好、节成本,超视觉垃圾分拣机器人“解放人工”助力垃圾分类

  上海交大中英国际低碳学院固体废弃物资源化技术与智能装备团队研发的一款超视觉垃圾分拣机器人,打破了国外技术垄断,每小时可分拣垃圾5400次,大大节约了人工成本。这款超视觉垃圾分拣机器人不仅手速快,“目力”也很好,可以快速在大量垃圾中精准识别可回收物,助力全国垃圾分类工作,帮助环保企业技术升级。

餐厨垃圾处理后产生的肥料用于种菜。上海交大供图
餐厨垃圾处理后产生的肥料用于种菜。上海交大供图

  “一个超视觉垃圾分拣机器人可以高精度分拣多种不同品类的垃圾,有效分拣率可达95%,最高分拣速度5400次/小时,工作时间24小时/天。生产线上每套设备布置2个机械手,相当于替代了54个分拣工人的工作量。”该项目负责人、上海交大中英国际低碳学院副教授李佳介绍说。

  目前,这款机器人已进入产学研技术推广阶段,团队将与国内环保头部企业对接合作与共同开发,使超视觉垃圾分拣机器人更快进入市场应用。

从虾壳提取甲壳素流程图。上海交大供图
从虾壳提取甲壳素流程图。上海交大供图

  餐厨垃圾能源化系统将垃圾变身手机电脑“充电宝”

  餐厨垃圾的来源非常分散,传统的做法是经过垃圾车收集后进行集中式处理。长距离的运输带来了高昂的成本,且运输过程中车辆带来的废气排放,垃圾散发的臭气等一系列问题也影响着居民的生活环境和健康,而缓解这一问题的方法之一就是尽量减少餐厨垃圾的远距离运输。

超视觉垃圾分拣机器人。上海交大供图
超视觉垃圾分拣机器人。上海交大供图

  上海交大中英国际低碳学院有机废物资源化研究团队与新加坡国立大学合作研发的分布式餐厨垃圾能源化系统,采用临近垃圾产生源头的原位处理方式,将所有处理和能源转化设备集中在一个长为6m的移动式集装箱内。其中,整个系统的核心是厌氧消化罐。

  重量为40kg的餐厨垃圾在投入系统内的厌氧消化罐后,经过厌氧发酵产生沼气,随后转化为电力和热力,其输出的电能大约可供1000台手机充电。

  “按照特定的比例将厌氧微生物和餐厨垃圾混合后,在厌氧消化系统中,餐厨垃圾将会分解成沼气,随后沼气通过热电联产系统转变成电力和热力,而这些产生的电能就可以直接输出为附近人群提供手机充电以及其他服务。”该项目负责人、上海交大中英国际低碳学院副教授张景新介绍说。

  该分布式餐厨垃圾能源化系统在上海交通大学与新加坡国立大学联合承担的重大国际合作项目“超大城市的能源与环境可持续发展解决方案”Create-E2S2项目的支持下,已经在新加坡国立大学率先应用,目前有一套系统正在上海交通大学中英低碳学院试运行,为城市发展中有机废物的能源化处理和扩大化商业化应用提供了有力的基础。

  探秘“壳中玄机”,废弃虾蟹壳产出大用途

  各式各样的海鲜水产是餐桌上广受欢迎的食材,其中螃蟹、小龙虾是受青睐的品种之一,但甲壳类虾蟹的可食用部分通常为40%至50%,其余的重量大都集中在不可食用的壳上。据统计,全球每年约有800-1000万吨的虾蟹壳垃圾产生,大部分虾蟹壳被当作垃圾直接丢弃或填埋,在环境降解过程中,它们释放出大量二氧化碳和氮氧化物,在一定程度上助长了温室气体的额外排放。

  虾蟹壳中的主要成分包括碳酸钙、甲壳素和蛋白质,是天然可再生资源,蕴含亟待开发的巨大价值。上海交大中英国际低碳学院陈熙课题组和新加坡国立大学颜宁课题组合作,成功开创了一种温和无污染的新技术来处理虾蟹壳垃圾。有了从虾蟹壳中提取甲壳素的绿色技术后,就可以着手开发利用甲壳素制备重要化学品的技术。

  目前课题组已开发出多种新型路径转化甲壳素制备20余种不同的含氮化学品。相关技术已申请专利,不久后将进行中试研究,海洋废弃虾蟹壳有望像石化资源一样,成为一种可制备多种化学品的平台资源,为未来含氮化学品的制备提供了极具价值的新思路。(完)

【编辑:郭梦媛】
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