L’apprendimento automatico aiuta i ricercatori a separare i rifiuti di plastica compostabili da quelli convenzionali con una precisione “molto elevata”.
Sono in aumento le plastiche compostabili. Nonostante i loro pregi, questi prodotti, compresi involucri e imballaggi, possono contaminare i rifiuti di plastica convenzionali nel processo di riciclaggio. Ora, gli scienziati hanno utilizzato tecniche di imaging altamente sensibili e sviluppato metodi di apprendimento automatico in grado di identificare la plastica compostabile tra i tipi convenzionali.
#plastica
|
Argomenti trattati Separare i rifiuti di plastica compostabili da quelli convenzionali |
Introduzione
La plastica usa e getta è ovunque: contenitori per alimenti, tazze di caffè, sacchetti di plastica. Alcune di queste plastiche, chiamate plastiche compostabili, possono essere progettate per biodegradarsi in condizioni controllate. Tuttavia, spesso sembrano identici alla plastica convenzionale, vengono riciclati in modo errato e, di conseguenza, contaminano i flussi di rifiuti di plastica e riducono l’efficienza del riciclaggio. Allo stesso modo, la plastica riciclabile viene spesso confusa con quella compostabile, risultando in un compost inquinato.
I ricercatori dell’University College di Londra (UCL) hanno pubblicato un articolo in cui hanno utilizzato l’apprendimento automatico per classificare automaticamente diversi tipi di plastica compostabile e biodegradabile e differenziarli dalla plastica convenzionale.
Il problema della separazione
Nei sistemi di gestione dei rifiuti gli imballaggi biodegradabili e compostabili non vengono rilevati e separati automaticamente. Di conseguenza, il loro destino è generalmente la discarica o l’incenerimento, nessuno dei quali è un risultato positivo dal punto di vista ambientale. Pertanto, sono necessarie tecnologie di selezione efficaci per la plastica compostabile per contribuire a migliorare i tassi di compostaggio di questi materiali e ridurre la contaminazione dei flussi di rifiuti riciclati.
C’è stata una recente crescita nella produzione e nell’uso di plastica compostabile nel tentativo di ridurre l’impatto della plastica convenzionale sull’ambiente. Questi tipi di plastica sono progettati per biodegradarsi alla fine del loro ciclo di vita in sistemi controllati come il compostaggio industriale.
Si prevede che la produzione mondiale di bioplastica aumenterà da 2,23 milioni di tonnellate nel 2022 a circa 6,3 milioni di tonnellate nel 2027. Nel 2019, il mercato globale della plastica compostabile è stato valutato a 991,2 milioni di dollari e si prevede che raggiungerà i 3.102,6 milioni di dollari entro il 2027.
Tipicamente, le plastiche compostabili sono prodotte completamente o in parte da biomassa e comprendono polimeri di acido polilattico (PLA), polibutilene adipato tereftalato (PBAT) e polimeri a base di amido.
Il PLA viene generalmente utilizzato per produrre coperchi per tazze, contenitori per insalata, bustine di tè, rivestimenti per tazze di caffè, contenitori per alimenti e cartoni. PBAT è una plastica a base di amido e viene spesso utilizzati per pellicole plastiche.
Oltre alla plastica compostabile, per produrre imballaggi vengono utilizzate anche altre sostanze derivate dalla biomassa, come la canna da zucchero e le foglie di palma.
I vantaggi degli imballaggi compostabili si realizzano quando questi tipi di imballaggi vengono compostati industrialmente e non entrano nell’ambiente né inquinano altri flussi di rifiuti o il suolo. Attualmente, la maggior parte delle plastiche compostabili vengono trattate come contaminanti nel riciclo delle plastiche convenzionali come HDPE e PET, riducendone il valore. Inoltre, quando si effettuano il compostaggio di residui organici di varia natura, il prodotto finito contiene sempre una certa quantità di altri materiali come, ad esempio, scaglie di film plastico. Pertanto, i contaminanti devono essere eliminati per migliorare la qualità del compost.
Attualmente i livelli di contaminanti derivanti dall’attuale processo di screening sono inaccettabilmente elevati. Per migliorare la precisione dell’attuale sistema è necessario sviluppare tecnologie di smistamento avanzate.
La tecnologia esistente
Ci sono una varietà di tecnologie in grado di selezionare la plastica compostabile con tecniche basate sulla gravità, la selezione triboelettrica, l'identificazione basata su immagini, l'identificazione basata sullo spettro.
Una possibile nuova tecnologia è applicare gli infrarossi a onde corte (SWIR) per identificare non solo diversi tipi di imballaggi in plastica convenzionale (PP, PET e LDPE) e plastica compostabile (PLA, PBAT), ma anche materiali compostabili (foglie di palma e canna da zucchero materiali) con vari formati da 50 x 50 mm a 5 x 5 mm.
La cattiva gestione della plastica nei processi di riciclaggio e compostaggio industriale è elevata, rendendo essenziali meccanismi di smistamento affidabili.
Automatic identification and classification of compostable and biodegradable plastics using hyperspectral imaging, Front. Sustain., 14 March 2023 Sec. Waste Management Volume 4 - 2023
Articoli correlati
