Ny kamerateknologi kan revolutionere genanvendelse af plastikmaterialer

Plastik er i dag svært at genanvende, fordi plastikaffald er et miskmask af en lang række forskellige polymerer typer med forskellig kemisk sammensætning, samt fyldstoffer som f.eks. farvestoffer, flammehæmmer, og andre additiver, der giver et plastikprodukt dets specifikke egenskaber.

Med 7,9 mio. kr. i bevilling fra Innovationsfondens Grand Solutions program (totalt budget på 11,3 mio. kr.) har Aarhus Universitet (AU), Syddansk Universitet (SDU) og virksomheden Newtec Engineering A/S skudt gang i et projekt, der skal udvikle en helt unik kamerateknologi, der for alvor kan gøre det lettere at genanvende plastikmaterialer.

Målet er at udvikle et højopløseligt hyperspektralt kamera med en spektral rækkevidde fra omkring 400 nm til 1.900 nm med en ønsket opløsning på kun 2 nm.

”Det er et meget ambitiøst mål for denne teknologi, og det stiller strenge krav til kamerateknologiens optiske komponenter. Samtidig med en unik høj opløsning arbejder vi på at optimere kameraoptikken til lysspektre, der er centrale for plastanalyse. Denne del løser vi i samarbejde med førende eksperter i optik på Syddansk Universitet, og Newtec, som er enestående i kameraudvikling,” siger lektor Mogens Hinge fra Aarhus Universitets Institut for Bio- og Kemiteknologi.

Lektor René Lynge Eriksen fra SDU NanoSyd står i spidsen for udviklingen af netop optikken i det super-højopløselige hyperspektrale kamera, der skal benyttes til detektion af den kemiske sammensætning i plastikaffald.

”Der skal arbejdes med optik og sensorer der skal dække et stor spektralområde, både synligt og infrarødt lys – hvilket i den grad, på en spændende måde, udfordrer traditionel design og sammensætningen af optiske komponenter,” fortæller René Lynge Eriksen.

Mogens Hinge og forskningsgruppen Plastics and Polymer Engineering, der leder projektet, har tidligere bevist, at hyperspektral kamerateknologi kan revolutionere genanvendelse af plastik. Og jo højere opløsning og jo bredere spektralt område, det hyperspektrale kamera har, jo bedre.

Målet med det nye projekt, der går under navnet New Hyperspectral Camera technology for material identification, NewHC, er en spektral opløsning og rækkevidde, der er så høj, at kameraet kan afsløre eksempelvis uønskede brandhæmmere og pigmenter i plastikken, der kan være forbudte eller skadelige, således at de kan blive fjernet inden genanvendelse.

- Det er vigtigt, at vi sorterer plast i så rene fraktioner som muligt, hvis vi skal øge graden af genanvendelse. I dag forlanges renheder på mindst 95 pct. i plastikfraktionerne, gerne højere. Og det er netop hurtig og effektiv plastgenkendelse, vi sigter efter at automatisere med denne teknologi. Dermed kan vi rykke grænserne for fremtidig genanvendelse af plastikaffald, således at behovet for at lave ny plast reduceres, siger Bjarke Jørgensen, Head of Research & Development hos Newtec Engineering A/S.

Den nye kamerateknologi bliver udviklet af forskningsgruppen Plastics and Polymer Engineering (AU), NanoSyd (SDU), der er internationalt anerkendt for forskning i optik, og Newtec Engineering A/S, som er markedsførende maskinproducent med speciale i avanceret kamerateknologi.

Og når teknologien er udviklet, bliver den installeret i specialkonstruerede affaldssorteringsanlæg i samarbejde med Newtec Engineering A/S.

Projektet har et samlet budget på 11,3 mio. kr. og løber over tre år. Innovationsfondens investering er 7,9 mio. kr.

FAKTA
En undersøgelse, der er offentliggjort i tidsskriftet Science Advances i 2017 viser, at kun 9 pct. af de i alt 8,3 milliarder tons plastikaffald, der er blevet produceret siden 1950'erne er blevet genbrugt. 12 pct. er blevet omdannet til energi via forbrænding, mens næsten 80 pct. ligger på lossepladser eller i naturen.

I Danmark bliver 31 pct. af den plastik, der har været brugt til indpakning, genbrugt. Ser man på industriel emballage for sig er genanvendelsen på 64 pct., mens det for plastikemballage fra husholdninger er 15 pct. I 2015 sorterede danskerne 38.000 tons emballageplastik fra deres affald. De danske husholdninger stod for 18.000 tons plastikemballage, servicesektoren for 10.000 tons og industrien for 8.000 tons. De sidste 2.000 tons kom blandt andet fra landbruget.

Kilde: Miljøstyrelsen, PlasticsEurope

Hyperspektral billedtagning er en avanceret kamerateknik, hvor man optager billeder med mange flere specifikke farvekanaler end med et regulært RGB-kamera som kun har 3 (rød, grøn og blå).

PARTNERE
Newtec er markedsførende maskinproducent inden for vejning, pakning og optisk kvalitets- og størrelsessortering af fødevarer, primært i frugt- og grøntindustrien.

Plastics and Polymer Engineering (AU) er førende indenfor forskning i plast fremstilling, modifikation, analyse og klassificering.

NanoSyd (SDU), der hører under Mads Clausen Instituttet, er specialister indenfor optiske komponenter, spektroskopi og diffraktiv optik.