La nuova tecnologia della fotocamera potrebbe rivoluzionare il mondo

Un trio di partner danesi sta sviluppando telecamere iperspettrali ad altissima risoluzione in grado di determinare la composizione chimica dei rifiuti di plastica e dei diversi additivi. La tecnologia avrà un enorme impatto sul futuro riciclo della plastica.

Università di Aarhus

Oggi la plastica è difficile da riciclare perché i rifiuti plastici sono un miscuglio di molti tipi diversi di polimeri con diverse composizioni chimiche e diversi additivi come coloranti e inibitori di fiamma che conferiscono a un prodotto plastico le sue proprietà specifiche.

Con una sovvenzione di 7,9 milioni di DKK da parte del programma Grand Solutions dell'Innovation Fund Denmark (budget totale di 11,3 milioni di DKK), l'Università di Aarhus (AU), l'Università della Danimarca meridionale (SDU) e la società Newtec Engineering A/S hanno lanciato un progetto per sviluppare un tecnologia fotografica unica che renderà molto più semplice il riciclo dei materiali plastici.

L'obiettivo è sviluppare una fotocamera iperspettrale ad alta risoluzione con un intervallo spettrale compreso tra circa 400 nm e 1.900 nm e una risoluzione desiderata di soli 2 nm.

"È un obiettivo estremamente ambizioso per questa tecnologia e pone requisiti severi ai componenti ottici della tecnologia della fotocamera. Oltre a una risoluzione eccezionalmente elevata, miriamo anche a ottimizzare l'ottica della fotocamera per gli spettri luminosi che sono cruciali per l'analisi della plastica. Faremo questa parte in collaborazione con i principali esperti di ottica della SDU e della Newtec che hanno competenze uniche nello sviluppo di fotocamere", afferma il professore associato Mogens Hinge del Dipartimento di ingegneria biologica e chimica dell'Università di Aarhus.

Mogens Hinge e il gruppo di ricerca Plastics and Polymer Engineering stanno guidando il progetto e hanno precedentemente dimostrato che la tecnologia delle telecamere iperspettrali può rivoluzionare il riciclaggio della plastica. Maggiore è la risoluzione e l'area spettrale più ampia della fotocamera iperspettrale, meglio è.

L'obiettivo del nuovo progetto, chiamato New Hyperspectral Camera technology for material identification, NewHC, è una risoluzione spettrale e una gamma sufficientemente elevate da consentire alla fotocamera di rivelare ritardanti di fiamma e pigmenti indesiderati nella plastica che potrebbero essere vietati o dannosi, in modo che possono essere rimossi prima del riciclaggio.

"Se vogliamo aumentare il tasso di riciclaggio, è importante separare la plastica in frazioni quanto più pure possibile. Attualmente è richiesta almeno una purezza del 95% nelle frazioni di plastica, preferibilmente una purezza superiore. Per questo motivo miriamo ad automatizzare rapidamente e un efficiente riconoscimento della plastica con questa tecnologia. In questo modo, speriamo di poter ampliare i confini del futuro riciclaggio dei rifiuti di plastica e quindi ridurre la necessità di produrre nuova plastica", afferma Bjarke Jørgensen, responsabile della ricerca e sviluppo presso Newtec Engineering A/ S.

La nuova tecnologia della fotocamera sarà sviluppata dal gruppo di ricerca Plastics and Polymer Engineering (AU), NanoSyd (SDU), riconosciuto a livello internazionale per la ricerca nel campo dell'ottica, e Newtec Engineering A/S, che è il produttore di macchine leader di mercato specializzato in tecnologia fotografica avanzata.

Una volta sviluppata, la tecnologia verrà installata in un impianto di separazione dei rifiuti appositamente costruito in collaborazione con Newtec Engineering A/S.

"Svilupperemo un tipo unico di telecamera iperspettrale con una sorprendente risoluzione spettrale. E utilizzando un'analisi spazio-spettrale dei segnali che stiamo sviluppando per basarla sull'intelligenza artificiale, intendiamo spingere ulteriormente i confini con riguardo al rilevamento di additivi nei rifiuti di plastica", afferma Mogens Hinge.

Il progetto ha un budget totale di 11,3 milioni di corone danesi e durerà tre anni. Il Fondo per l'innovazione danese sta investendo 7,9 milioni di corone danesi.

FATTI

Uno studio pubblicato sulla rivista Science Advances nel 2017 mostra che solo il 9% degli 8,3 miliardi di tonnellate di rifiuti di plastica prodotti a partire dagli anni ’50 è stato riutilizzato. Il 12% è stato convertito in energia tramite incenerimento, mentre quasi l'80% si trova nelle discariche o in natura.