“看得见”可回收物的垃圾分拣机器人助力垃圾分类、餐厨垃圾输出电能给手机电脑充电、探索“壳中玄机”使废弃虾蟹壳“变身”有用资源，在6月5日世界环境日即将到来之际，上海交大中英国际低碳学院的三个研究团队带来硬核"低碳"成果，让生活中随处可见的垃圾摇身一变，成了多样化资源。
超视觉垃圾分拣机器人“解放”人工
无需身穿厚重工作服带着手套、口罩，埋头分垃圾的工人，取而代之的是不停往返的机械手以及穿插有序的输送轨道……上海交大中英国际低碳学院固体废弃物资源化技术与智能装备团队研发的超视觉垃圾分拣机器人打破了国外技术垄断，每小时可分拣垃圾5400次，大大节约了人工成本。它的"目力"很好，可以快速在大量垃圾中精准识别可回收物，助力全国垃圾分类工作，帮助环保企业技术升级。目前，这款机器人已进入产学研技术推广阶段，团队将与国内环保头部企业对接合作与共同开发，使超视觉垃圾分拣机器人更快进入市场应用。
只要有电，它们就能够无止境地工作下去，十分适合大量、重复性、长时间作业。在减少资源浪费的同时又可以提高工人的工作质量和健康状况。同时还将提高以二次原材料身份重新进入生产过程的回收废物的速度和质量，从而减少对全新原材料的需求以及与这些原材料的制造和提取相关的污染和碳排放。
图说：项目负责人李佳现场分享
“一个超视觉垃圾分拣机器人可以高精度分拣多种不同品类的垃圾，有效分拣率可达95%，最高分拣速度5400次/小时，工作时间24小时/天。生产线上每套设备布置2个机械手，相当于替代了54个分拣工人的工作量。”该项目负责人、上海交大中英国际低碳学院副教授李佳介绍说。
餐厨垃圾能源化系统让垃圾变电力
如何高效率的实现餐厨垃圾的资源化利用？你相信每天餐桌上丢弃的餐厨垃圾可以摇身一变，为手机或者平板电脑供电吗？上海交大中英国际低碳学院有机废物资源化研究团队与新加坡国立大学合作研发的分布式餐厨垃圾能源化系统就能实现并解答这一切。重量为40kg的餐厨垃圾在投入系统内的厌氧消化罐后，经过厌氧发酵产生沼气，随后转化为电力和热力，其输出的电能大约可供1000台手机充电。
据悉，该分布式餐厨垃圾能源化系统在上海交通大学与新加坡国立大学联合承担的重大国际合作项目“超大城市的能源与环境可持续发展解决方案”Create-E2S2项目的支持下，已经在新加坡国立大学率先应用，目前有一套系统正在上海交通大学中英低碳学院试运行，为城市发展中有机废物的能源化处理和扩大化商业化应用提供了有力的基础。
数据显示，自2019年上海市全面实施垃圾分类政策后，上海市湿垃圾分出量为9200吨/日，清运量为8200吨/日，而处理量仅为5050吨/日。湿垃圾生产量的快速增长和回收资源化能力不足也成为影响城市生活环境的严峻问题。
图说：项目负责人张景新现场分享
“厌氧消化系统可以有效减少有机废物和城镇温室气体的排放并产生更多的能源，提高资源利用效率。在实现废弃处理的同时，最小化自然资源、能源的消耗以及二次污染，将线性经济的概念转变为循环经济，建设可持续发展的特大城市模式。”该项目负责人、上海交大中英国际低碳学院副教授张景新说。
探秘“壳中玄机”，废弃虾蟹壳产出大用途
各式各样的海鲜水产已经成为餐桌上受大众欢迎的食材，其中螃蟹、小龙虾是受青睐的品种之一。一条金枪鱼大约70%~80%的部分可食用，而甲壳类虾蟹的可食用部分通常为40%~50%，其余的重量大都集中在不可食用的壳上，人们在享用美食的同时产生了大量的虾蟹壳废弃物。据统计，全球每年约有800-1000万吨的虾蟹壳垃圾产生，大部分虾蟹壳被当作垃圾直接丢弃或填埋，在环境降解过程中，它们释放出大量二氧化碳和氮氧化物，在一定程度上助长了温室气体的额外排放。
那么，如何对虾蟹壳废弃物的各个成分进行利用？上海交大中英国际低碳学院陈熙课题组和新加坡国立大学颜宁课题组合作，成功开创了一种温和无污染的新技术来处理虾蟹壳垃圾。技术思路来源于模拟自然，对于虾蟹壳中主要成分碳酸钙的分离，借鉴了自然界中钟乳石的形成过程，钟乳石中的碳酸钙在长期的水和二氧化碳的作用下被溶解而改变形状。
图说：陈熙现场分享
据悉，新技术采用高压二氧化碳为一种绿色酸试剂，在水中溶解虾蟹壳中的碳酸钙，去除率达到95%以上。对于蛋白质的去除，类似煮肉汤的过程，通过180度高温水使蛋白质水解脱落，整个过程只使用了二氧化碳和水两种试剂，几乎没有污染物产生，且成本低廉，两步处理后甲壳素的纯度可达90%以上。通过成分和碳排放计算，这项新技术比传统工艺能够减少碳排量80%，总体成本也为传统工艺的约一半。
