Forscher der Universität in Buffalo, New York, haben kürzlich eine neue Methode entwickelt, die künstliche Intelligenz mit wissenschaftlichen Tests kombiniert, um den Anteil von recyceltem Kunststoff in Konsumgütern und Industrieprodukten zu überprüfen. Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift „Communications Engineering“ der „Nature“-Gruppe, zielt darauf ab, die Herausforderung der Kunststoffindustrie bei der Unterscheidung von recyceltem und neuem Kunststoff zu lösen und die Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft zu unterstützen.
Nach der Verarbeitung weist recycelter Kunststoff geringfügige Unterschiede in mikroskopischen Verunreinigungen und der Polymerkettenstruktur auf, die jedoch mit herkömmlichen Methoden schwer zu erkennen sind. Das Team der Universität in Buffalo setzte vier Sensortechniken ein – triboelektrische Tests, dielektrische/Impedanzspektroskopie, Kapazitätsanalyse und mittlere Infrarotspektroskopie –, um diese Merkmale zu erfassen, und kombinierte sie mit Maschinellem Lernen-Algorithmen zur Datenanalyse, um die Erkennungsgenauigkeit zu erhöhen.
Die Forscher testeten die Methode an Polyethylenterephthalat (PET)-Kunststoff, der häufig für Wasserflaschen und Lebensmittelbehälter verwendet wird. Das System erreichte eine Genauigkeit von über 97 % bei der Identifizierung von Proben mit 0 % bis 50 % recyceltem Material. Dr. Amit Goyal vom Fachbereich Chemie- und Bioingenieurwesen der Universität in Buffalo erklärte: „Unser Ziel ist es, ein schnelles und zuverlässiges Werkzeug zur Überprüfung des Gehalts an recyceltem Material sowie zur Durchsetzung von Recyclingvorschriften zu schaffen.“ Dieses Werkzeug könnte die Qualität von Kunststoffprodukten verbessern und dazu beitragen, Abfall und Umweltverschmutzung zu reduzieren.
Das Team plant, die Sensortechnologie mit Maschinellem Lernen-Modellen in tragbare Geräte zu integrieren, um eine Echtzeitüberwachung von recyceltem Kunststoff in kommerziellen Produkten zu ermöglichen. Da weltweit mehr Regionen Vorschriften für die Verwendung von recyceltem Kunststoff einführen, könnte diese Technologie die Einhaltung von Vorschriften und die Qualitätssicherung verbessern. Die Forschung wurde vom New York State Center for Plastics Recycling Research and Innovation finanziert und durch den New York State Environmental Protection Fund unterstützt.
