Физики из МГУ предложили инновационный метод сортировки пластика

Новости МирТесен

Сотрудники физического факультета МГУ разработали инновационный способ оперативной сортировки пластиковых отходов, использующий анализ отражающих спектров. Эта технология упростит и повысит эффективность процесса переработки. О результатах исследования сообщается в журнале Q2 Applied Optics.

Ежегодно в мире выпускается 450 миллионов тонн пластика, но перерабатывается лишь незначительная его часть – менее 10%. Оставшиеся отходы отправляются на полигоны, подвергаются сжиганию или загрязняют Мировой океан. Проблема усугубляется разнообразием пластиковых материалов: насчитывается около 10 основных типов, каждый из которых нуждается в специфических методах утилизации. Шесть из них могут быть переработаны и имеют отдельную маркировку. На сегодняшний день точную и оперативную идентификацию вида пластика возможно осуществить только по заводской маркировке, которая нередко отсутствует или содержит неточности, что препятствует масштабной и качественной переработке.

«Суть нашей методики заключается в следующем: образец освещается источником белого света, после чего измеряются показатели отражательной способности на конкретных длинах волн. Это позволяет выявить комбинацию линий поглощения, которая является характерной для каждого вида пластика. Для этого полученные величины коэффициентов отражения каждого идентифицируемого образца сравниваются между собой по специально разработанному универсальному алгоритму», — пояснил преподаватель кафедры физики колебаний физического факультета МГУ Сергей Манцевич.

Предлагаемый метод основан на анализе спектров отражения различных видов пластика, полученных при измерении в ближнем инфракрасном диапазоне оптического излучения. Главной целью исследования было определение минимально необходимого комплекта спектральных параметров, обеспечивающих безошибочное различение типов пластика. При этом для каждого типа пластика коэффициенты отражения сравниваются между собой, а не со значениями, полученными для других видов. Такой подход позволяет избежать ошибок идентификации, обусловленных разнообразием физических свойств пластиковых изделий, таких как форма, толщина, цвет и структура поверхности. Показано, что для точной идентификации достаточно нескольких измерений, проводимых на заданных длинах волн света.

Предложенный алгоритм не предполагает необходимости в лабораторном оборудовании, продолжительного времени проведения измерений и дорогостоящей техники.

«Длины волн подобраны таким образом, чтобы соответствовать наиболее часто используемым оптическим светофильтрам, доступным для приобретения на распространенных торговых площадках», — уточнил Сергей Манцевич.

Разработанное решение позволяет сделать сортировку пластиковых отходов более простой и результативной, оказывая значительное положительное влияние на охрану природы.

Информация предоставлена пресс-службой МГУ