Sådan fungerer teknologien bag Holy Grail – og sådan kan den ændre affaldssortering

4 kommentarer.  Hop til debatten
Alle disse tre emballager er forsynet med de digitale vandmærker, som HolyGrail 2.0-projektet vil bruge til at øge sorteringsgraden markant.
Alle disse tre emballager er forsynet med de digitale vandmærker, som HolyGrail 2.0-projektet vil bruge til at øge sorteringsgraden markant. Illustration: Simon Freiesleben. Se større version
Øget sporbarhed, skelnen mellem fødevaregodkendt og ikke-fødevaregodkendt plast og muligheden for at sortere på stort set alt er blandt de største fordele ved HolyGrail 2.0-sorteringsteknologien, som blev fremvist på ARC denne uge.
Reportage 4. november kl. 06:00

Tirsdag denne uge var omkring 60 til 70 interessenter fra hele Europa samlet på Amager til en fremvisning af det, der er spået til at være fremtidens sorteringsteknologi og i disse dage bliver stresstestet på Københavns Kommunes testfaciliteter nær ARC. WasteTech har tidligere talt med både fortalere for sorteringsteknologien Holy Grail og og med dem, der forholder sig mere afventende og var derfor naturligvis til stede for at overvære demonstrationen.

Til stede var også virksomhederne Digimarc og Pellenc ST, som henholdsvis har designet den digitale vandmærketeknologi bag løsningen og har leveret de sorteringsmaskiner, der skal omdanne de store visioner til virkelighed. Begge virksomheders repræsentanter gav interessante oplæg, som forklarede hvordan teknologien virker – og hvordan den adskiller sig fra andre sorteringsteknologier.

Centralt står de såkaldte digitale vandmærker, som indlejres overalt direkte i emballagen og som er stort set usynlige for det blotte øje. Under den igangværende test af teknologien har en række producenter fremstillet over 120.000 emballager med digitale vandmærker, som er blevet trampet på og omdannet til affald for at undersøge hvor godt teknologien fungerer, når den tages ud af laboratoriet.

Dagens store nyhed var, at testen indtil videre er forløbet succesfuldt. Der er blevet kørt adskillige tests på sortering af tre tons vandmærkede emballager ud af en samlet mængde på otte tons affald og i alt har systemet detekteret 96 procent af de vandmærkede produkter – og 92 procent af produkterne er succesfuldt blevet udskudt i deres egen strøm.

Det interessante var derudover indblikket i hvordan teknologien fungerer i praksis – både på emballagesiden og på sorteringssiden.

Hvert stykke emballage får sit eget digitale pas

Ved demonstrationen var det muligt at gå rundt og inspicere de over to hundrede forskellige stykker emballage, som var forsynet med de nye digitale vandmærker. Ved første øjekast var det noget nær umuligt at se, at der var gjort noget anderledes ved særligt de påtrykte labels, som skulle gøre dem identificerbare for en scanner.

Kun ved nærmere inspektion kunne man se de bittesmå, farvede og allestedsnærværende pixels, som udgør vandmærkerne. Ifølge Ravi Sharma, teknisk direktør ved Digimarc, har det netop være formålet at ændre så lidt som muligt ved emballagernes oprindelige æstetik samtidig med, at de forsynes med så mange identifikationspunkter som muligt, så det er muligt at scanne dem selv under de hårde vilkår, som affaldssortering foregår under.

»Et digitalt vandmærke består grundlæggende af to komponenter,« forklarede Ravi Sharma og fortsatte:

»Først og fremmest er der en signalbesked, der indeholder en numerisk identifikator og som indeholder informationer. Derudover er der et synkroniseringssignal, der hjælper kameraet med at opfange signalbeskeden.«

De to komponenter indlejres i et mikroskopisk lille farvet felt i emballagen, som gentages igen og igen på store dele af emballagens overflade. På den måde bør kameraet altid kunne opfange så mange vandmærker som muligt – også selvom emballagen er beskidt eller beskadiget.

»Vi inkorporerer vandmærket direkte i emballagen via bittesmå modifikationer i de påtrykte pixels, som er usynlige for det blotte øje. Processen bruger hverken særligt blæk, særlige additiver eller særlige trykkemetoder,« fortalte Ravi Sharma og fortsatte:

»Fra et funktionelt synspunkt har vi altså et objekt, der ligner sig selv, men som er fyldt med identifikationspunkter. Det er værdifuldt, når man håndterer affaldsprodukter i et hårdt miljø, som bevæger sig i høj hastighed via et transportbånd.«

De digitale vandmærker kan faktisk også indlejres direkte i klar plast uden påtrykte labels. Her er konceptet det samme, det anvendes blot direkte i støbeprocessen. Det kan give de klare plastprodukter et lidt mere nubret udseende, som dog stadig er svært at se, før man kommer helt tæt på.

De numeriske identifikatorer er samlet i en stor database, hvor man kan vedhæfte alle mulige slags informationer til hvert objekt. Det vil sige, at når emballagen scannes, så kan den eksempelvis fortælle hvem producenten er, hvilke materialer den består af, hvor meget genanvendt materiale den indeholder og hvorvidt emballagen er fødevaregodkendt eller ej.

»Der er ikke nogen grænser på hvilke informationer du kan vedhæfte i databasen og i princippet giver det fleksibilitet til, at du kan sortere efter lige præcis de kriterier, som du ønsker. Samtidig giver det gode muligheder for data mining. I princippet kan man sige, at hvert stykke emballage får sit eget digitale pas,« fortalte teknologichefen og fortsatte:

»Teknologien er fuldt ud kompatibel med den cirkulære økonomi. Vi bruger kun de materialer, der allerede bruges i dag og siden vi ikke tilføjer noget, så er der intet nyt at fjerne.«

Giver helt nye muligheder for sortering og sporing

Det er den franske producent af sorteringsmaskiner Pellenc ST, som har fremstillet det sorteringsapparat, der blev brugt ved demonstrationen af HolyGrail 2.0-projektet på Københavns Kommunes testfacilitet. Selve maskinen består af setup med et transportbånd, der fører affaldet gennem et område, hvor affaldet bliver lyst op, så et højhastighedskamera kan nå at opfange så mange vandmærker som muligt.

Kameraet sender derefter oplysningerne videre til en computer, der på få sekunder registrerer og identificerer affaldet og derefter sender oplysningerne videre til de luftkanoner, som blæser det affald, der ønskes sorteret over i en separat strøm. Anlægget er bygget efter Digimarcs specifikationer, men Pellenc ST har selv lavet nogle modifikationer, da de mener, at vandmærkerne kan fungere i samspil med de NIR-scannere, som er udbredte på mange affaldssorteringsanlæg.

Ifølge Antoine Bourely, direktør for research & developement ved Pellenc ST, er der nemlig et stort potentiale i at bruge de to teknologier i samspil med hinanden, da de digitale vandmærker hjælper på de områder, som enten er svære eller umulige for NIR-scannere.

»NIR-scannere kan eksempelvis ikke skelne mellem flasker og bakker af PET, fordi de består af det samme materiale – men det kan vandmærkerne sige med sikkerhed. Det samme gælder også de flasker, som er fuldstændig dækket af ompakning. NIR-scanneren kan ofte godt bestemme materialet alligevel, men vi kan ikke se, om flasken er klar eller farvet,« fortalte Antoine Bourely og fortsatte:

»En anden udfordring er emballager lavet af flere forskellig lag plast. Vi har nogle løsninger i dag, men hvis du har eksempelvis tre lag af forskellig slags plast eller hvis ét lag består af metal, så kan vi have svært ved at se igennem det.«

Derudover pegede Antoine Bourely på, at der også er steder i dag, hvor NIR-teknologien kommer til kort, men hvor vandmærketeknologien kan være løsningen. Det gælder blandt andet sortering i fødevaregodkendt og ikke-fødevaregodkendt plast:

»Hvis du vil sortere sorte plastprodukter farvet med, så er det komplet umuligt med NIR-scannere, da blot 0,1 procent carbon black er nok til at ødelægge signalet. Det samme gælder emballager med metallag fra eksempelvis medicinindustrien. Begge dele kan vandmærker hjælpe os med.«

På samme måde kan vandmærkerne give en mulighed for at skelne mellem biobaseret og fossil plast, som ikke eksisterer på samme niveau i dag. Men ifølge Antoine Bourely er det særligt vandmærkernes potentiale for at øge sporbarheden af affaldet gennem sorteringsprocessen til et hidtil uset niveau, som kan være teknologiens største bidrag til affaldssektoren:

»Sporbarhed og kvalitetskontrol i affaldssorteringsanlæg på det her niveau, det er noget, som mange har drømt i årevis. Vi har ikke nogle særligt gode løsninger i dag, hvor kvalitetskontrol stadig er i sin spæde vorden. Derfor ser vi et kæmpe potentiale i at kunne bruge vandmærkerne til at spore affaldet.«

Ved demonstrationen af anlægget fik de tilstedeværende et lille eksempel på den sporbarhed, som vandmærkerne giver mulighed for, da en tilfældig repræsentant fik lov til at vælge præcis hvilke shampoo- og dressingflasker, som anlægget skulle sortere ud. Få sekunder efter sorteringsprocessen var gennemført, så kunne anlægget fortælle præcis hvor mange af hver type emballage, der var sorteret ud – og hvilken producent de kom fra.

Teknologien fungerer dog stadig kun på semi-industriel testskala. Hvis testen i Danmark forløbet som planlagt, så er det meningen, at teknologien næste år skal vise sit værd på endnu større skala, hvor testen udbredes til også franske og tyske sorteringsanlæg. Samtidig er eksempelvis kompositmaterialer og emballager sammensat af flere forskellige plastpolymerer stadig ikke en del af testen.

4 kommentarer.  Hop til debatten
Debatten
Du har ikke tilladelse til at deltage i debatten. Kontakt support@ing.dk hvis du mener at dette er en fejl.
#3
Finn Langgaard
7. november kl. 19:42

De nye mærkninger er naturligvis et fremskridt - og jeg ser for snævert på det, når jeg alene ser det ud fra danske forhold. En mærkning som beskrevet vil være rigtig god, hvis den etableres i hele EU, da den vil sikre større mængder til reel genanvendelse.

Og det vil derfor være en god idé at bruge den også i Danmark, da vi eksporterer varer i sådanne emballage,r og disse emballager derfor vil ende i sortereanlæg, hvor mærkningen rent faktisk vil gøre gavn.

At nogle af dem også ender i dansk affald og måske så bliver brændt (via en høj energiudnyttelse med minimal forurening) er i den sammenhæng ganske underordnet.

#2
Finn Langgaard
7. november kl. 19:31

Problemet med plasten er ikke sorteringen, men den store andel der ikke kan genanvendes og derfor bliver brændt eller værre endnu bliver sendt verden rundt, måske bliver brændt uden nogen form for energiudnyttelse eller deponeret - måske endda i havet.

Og så de store CO2 mæssige udgifter til indsamling, omlastning, opbalning og videre transport INDEN sortering.

Det er i den sammenhæng fuldstændig ligegyldigt, at en lille del af plasten er særlig mærket, så den enklere og mere sikkert kan findes ud af den samlede mængde plast og gå til genanvendelse.

De store sortereanlæg modtager plast fra hele Europa - og langt det meste indeholder meget større andele af den mest værdifulde plast til genanvendelse: PET - end de danske mængder. Dvs. at der er langt bedre forretning i at sortere på disse mængder.

Sortereanlæggene er private virksomheder og deres ledelser vurderes af ejerne i forhold til deres evne til at tjene penge - altså at skabe et overskud.

Er det så sandsynligt, at de danske mængder med meget lille indhold af materialer, som rent faktisk kan afsættes, overhovedet bliver sorteret? Fristelsen til at modtage mængderne mod en klækkelig betaling og derefter sende dem direkte til energiudnyttelse må være stor. Og de danske mængder udgør en forsvindende lille andel på anlæg, som modtager og sorterer måske 300 - 500.000 tons årligt.

Hvor naiv har man lov at være?

Og ret beset er det da temmelig uhensigtsmæssigt at tvinge sortereanlæggene at bruge kostbar kapacitet på at sortere plast med måske kun halvt så stor en andel til genanvendelse, som det er muligt at få fra plasten, som kommer fra lande uden effektive pantsystemer - og hvor næsten alt drikkevand købes på flaske eller dunk - af PET naturligvis. I det mindste så længe der er mere plast på markedet end der er mulighed for at sortere - og den siuation vil nok fortsætte i mange år endnu.

#4
Stig Hirsbak
15. november kl. 11:26

Hej Finn Emballagedirektivet er et markedsdirektiv, hvilket betyder at DK ikke kan stille krav til produkter emballageret lovligt i Portugal (dvs. opfylder de væsentlige krav i direktivet) og placeret på markedet i DK, skal være Holy Grail mærket. Derfor kræves det at mærkningen skal gøres til et væsentligt krav og det tvivler jeg på har gang op jorden. Det vil give monopol til en teknologi. Desuden tvivler jeg lidt på, at selv om dansk detailhandel begyndte at mærke deres egen labels med Holy Grail, er det få mængder til at nogen tør kaste sig ud i en større investering.

#1
Claus Hindsgaul
4. november kl. 09:06

Holygrail har et virkeligt spændende potentiale for at åbne for højere kvalitet i genanvendelsen. Men man skal huske at det "bare" er en rigtig smart sensor-teknologi. Selve sorteringen og genanvendelsesteknologierne er de samme. Den har potentiale ifbm. EPR-afregning - og kan give nye muligheder for ny "semi-closed loop" recycling af udvalgte produktgrupper. Men dem der har set DR's udmærkede nye serie "Hvorfor plastic" vil vide at selv den bedste håndsortering er ligemeget for de fleste multipolymer-produkter, da der ikke findes teknologi til at genanvende dem - medmindre, naturligvis, man sender det til magikerne hos Terracycle :-).

Forsiden