海洋塑料傳感器

自 1940 年以來,我們一直在海洋中生產和處理越來越多的塑料。僅在 2013 年,我們估計僅在一年內就生產了約 3 億噸塑料——相當於全人類(骨肉)的塑料重量。塑料有毒。攝入塑料會導致感染、癌症甚至死亡。塑料漂浮數百英里,遠離生產者。如果我們現在不採取行動,塑料可能會以非常糟糕的方式改變我們的生活。

我們試圖解決的問題是什麼?
我們正試圖感知海洋中的塑料。我們所說的“感覺”是什麼意思:

  • 本地化(何時何地 - 時間戳)
  • 資格(什麼)
  • 量化(多少)

海洋很大,我們知道塑料就在那裡,但如果我們知道它在哪裡,清潔起來就會容易得多。直到最近,我們還認為我們會在海洋表面發現 10 到 1 億噸塑料。 最近的一項研究表明,漂浮在海洋表面的塑料最多只佔 34,000 噸。

我們認為可以找到的其餘塑料的 99% 在哪裡?

  • A) 魚/烏龜/鳥吃它嗎?消化其中的一部分?大便嗎?
  • B) 它會沉入海底嗎?
  • C) 它是否分解得如此之小,以至於釋放出所有化學物質?
  • D) 它到達海灘了嗎?

今天,我們不知道塑料的比例和位置,這是令人擔憂的。例如,如果海洋動物以這種數量消耗了很大一部分塑料,那將對我們所處的食物鏈造成破壞性後果。它可以部分解釋 為什麼我們自 1950 年以來已經殺死了 90% 的海洋大型魚類 並證實了這個理論 到 2048 年,海洋中的所有大型魚類都將消失.

今天我們如何感知海洋中的塑料?我們建議調查什麼?
從今天(2014 年 7 月)起,我們將大型船隻駛出,伸出一條長臂,末端有一個細網(蝠鱝)來捕獲塑料碎片。用網對塑料污染進行研究非常緩慢、危險且耗時,因為所有這些塑料都是手工分類的 解剖顯微鏡.

在本教程中,我們研究了開發光學傳感器的可能性,因此我們不是用網“收集東西”(塑料和浮游生物),而是收集“東西的圖像”並立即將其轉換為“數據”(時間戳,本地化,限定,量化)。海洋生物學家一直在做 使用 LOPC(激光光學粒子計數器)的浮游生物技術數十年來.

我們是怎麼做的?
我們正在改造一個無線電控制的航海機器人來攜帶一個網絡攝像頭,該攝像頭可以記錄流經它的水和塑料顆粒。然後用連接在裝置末端的網收集塑料,以便我們比較我們從視頻饋送中估計的與我們實際收集的實際收集的內容 - 這樣我們就可以確定我們的系統的準確度(寬容)。當前的原型非常粗糙,但證實可以遠程操作一個緊湊的平台來捕捉塑料顆粒的視頻。

我們正在致力於:

  • 改進傳感器(水密性、光學質量、尺寸、能源使用)
  • 改善傳感器的運輸(動力船,也許是風力驅動的)
  • 處理視頻,隔離移動位
  • 用 激光二極管 幫助我們區分塑料和浮游生物
  • 開發一個板載軟件來處理數據(在 Banana Pi 上)
  • 實時在線傳輸數據

相關文章

回應

本網站使用 Akismet 來減少垃圾郵件。了解如何處理您的評論數據

en_USEnglish

Ms. Angie Zhou

Education Specialist

Massachusetts Institute of Technology

Angie Zhou is an Education Specialist at MIT App Inventor. She was the founder and CEO of Dreams Come True in Shenzhen, where she developed online coding courses for kids. She also has previous curriculum development, teaching and staff training experience at First Code Academy in Hong Kong.