根據(jù)英國海洋學家研究，人類每年被丟入海洋中的塑料垃圾接近500萬噸。而根據(jù)中國海洋質量抽檢結果表明，每千克海鹽中都具有數(shù)百顆微小的塑料顆粒。這意味著，按照目前的推薦營養(yǎng)用量，消費者每年平均會吃下大約1000顆的塑料微粒，而對于經常吃貝類的人來說，每年可能吃下較多達11000顆塑料微粒。

觸目驚心的現(xiàn)狀

海洋中的塑料微粒有兩個主要來源，一是大塊塑料垃圾的分解，包括塑料瓶和工業(yè)塑料垃圾；二是添加到磨砂洗面奶、乳液、牙膏等化妝品中的微小顆粒。塑料顆粒的大小通常在5毫米以下，絕大部分十分微小，甚至肉眼無法看到?？茖W家擔心，這些微小的塑料顆?？赡軙o人體帶來嚴重的健康風險。

▲牙膏中的塑料微粒，以及微小的塑料纖維都很容易被海洋生物，包括浮游生物、貝類等吸收，并留在食物鏈中，傳遞給大型魚類，直至人類。

根據(jù)世界銀行的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，僅僅在5年前，人類產生的垃圾就已經達到了13億噸。這其中的塑料經過一定程度的分解后，通過降水、地下水、土壤、動物及人類活動逐漸在海洋中累積。雖然從垃圾中回收的塑料、玻璃、紙張和金屬的數(shù)量一直都在上升，相比較十年前已經發(fā)生了非常大的變化，但是距離大多數(shù)國家制定的回收目標還有很長的路要走。

新技術拯救我們的地球

在大多數(shù)廢物處理設施中，回收材料一直受分選技術的限制。讓更多的可回收材料被回收，就意味著更少的廢物，而純度更高的可回收材料也會更大的提高可回收材料的價值，從而提升企業(yè)回收的積極性。

較新的多光譜和高光譜相機正在努力做到這一點，讓回收材料的純度接近100%。

光譜相機可以將光束分為數(shù)百個波段的光譜信息捕捉到，從而捕捉到所有經過它視野的材料特性，通過光譜庫的對比，很輕松就能知道材料的化學成分。

▲巴西里約奧運會獎牌大打環(huán)保牌，在銀牌及銅牌中，均使用30%以上的廢舊回收金屬，甚至連掛獎牌的彩帶里面，也含有50%以上的回收滌綸紗，甚至就連包裝獎牌的木盒，也選用的是可再生林木材。你想問金牌？里約奧運會上的金牌重約500g，然而金含量僅為6g，其余都是回收金屬銀……

大多數(shù)回收中心都使用一系列的機械分揀方法（人力分揀的你們，失敬失敬），比如滾筒篩選更重的金屬或塑料，泡在水里分選出聚丙乙烯塑料泡沫，磁鐵探測器分選金屬等等過程完成大致基本的分類。

在基本分類完成后，接下來的任務就是區(qū)分不同的塑料材質、不同的紙張材質，從而讓回收物達到更高的純度，讓回收價值較大化。

短波紅外相機是用于塑料回收最常見的多光譜系統(tǒng)，大多數(shù)使用InGaAs芯片，能夠在室溫下很好的工作，避免了昂貴且繁雜的冷卻系統(tǒng)。在短波紅外相機的幫助下，塑料分選可以達到99%的高純度。

▲以塑料水杯（1#）、化妝品瓶（2#）、藥瓶（3#）、飲料瓶（4#）為樣本，采集到的RGB圖像。

▲經過與標準波譜庫中的波譜進行匹配，以及算法計算后，得到的其中三種材料分別為再生聚乙烯對苯二甲酸酯（PETE）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）。這樣便可以使得回收料純度達到材料級，更加具有經濟效益。

▲這樣的流程重復幾次，在分選系統(tǒng)的幫助下，就可以逐漸“提純”回收物。

除了塑料以外，紙張是另一個蘊藏在垃圾里面的寶貝?，F(xiàn)在，越來越多原來用于塑料分揀的高光譜成像技術正在逐漸適應紙張回收。

紙張的主要構成成分氫氧化合物的光譜信息普遍在1.9~2.4μm波段，超過InGaAs芯片的響應范圍。因此需要MCT芯片的紅外相機加入，MCT芯片的響應度可以達到2.5μm。

高光譜MCT相機能夠區(qū)分十一種類型的紙張，而且完全不需要脫墨處理，十分環(huán)保且低成本。用于制造報紙的纖維不夠結實，顯然不能夠制造紙板。而回收紙板的纖維太過堅實，同樣不適合制作報紙。因此，如何準確的對紙張進行分類，是保持回收造紙纖維的成本始終低于原料造紙纖維的關鍵技術。

更清潔的未來

高光譜成像系統(tǒng)也可以用于其他難以分類的可回收材料，比如粉碎的電子廢料。這些碎顆粒中有大量的金屬和塑料，利用短波紅外相機可以很容易的通過光譜特種進行分選。

事實上，高光譜能做的遠不止垃圾回收分選這么簡單。監(jiān)控農作物健康、疾病診斷、食品安全監(jiān)控、發(fā)電廠排放監(jiān)控、危險廢棄物監(jiān)控等等等，為了地球的健康，高光譜還能夠做的更多。

隨著消費需求的日益增長，制造商們也不斷創(chuàng)造更多更復雜的材料，這意味著回收公司需要開拓更多新的、多樣化的技術來提升垃圾分類和分選的經濟效益。隨著成像技術的不斷發(fā)展，相信越來越多的材料可以被更好的利用起來，讓我們的環(huán)境更美好！