Xử lý rác thải nhựa toàn cầu nhờ UAV

Ellipsis phát triển phần mềm dùng nhận dạng hình ảnh để xác định loại rác thải nhựa. Công ty cho biết, nó có thể phát hiện 47 loại rác khác nhau với độ chính xác 95%.

Rác thải nhựa trôi dạt vào bờ Nam Cực và trên bãi biển những hòn đảo xa xôi vắng bóng người tại Nam Thái Bình Dương.

Vấn đề là rất khó để biết bắt đầu nên dọn rác từ đâu. Công ty khởi nghiệp Ellipsis Earth có trụ sở tại Anh tin rằng, họ có thể giúp ích trong vấn đề này.

Giám sát bằng máy bay không người lái

Sử dụng máy bay không người lái (UAV), Ellipsis lập bản đồ vị trí có ô nhiễm nhựa. Thông qua phần mềm máy tính và nhận dạng hình ảnh, nó có thể xác định loại nhựa, kích thước và trong một số trường hợp, có thể biết được nhãn hiệu hoặc nguồn gốc của rác. Dữ liệu này có thể được sử dụng để thông báo các giải pháp.

Người sáng lập kiêm Giám đốc Điều hành Ellie Mackay của Ellipsis cho biết: “Chúng tôi có thể phát hiện ra “bãi biển X” có rất nhiều lưới đánh cá và bẫy tôm hùm bỏ đi, trong khi đó “bãi biển Y” có rất nhiều khăn ướt vệ sinh”.

“Đối với kịch bản của “bãi biển X”, chúng tôi cần nói chuyện với ngành đánh bắt cá và nhận được một số quy định về việc vứt bỏ lưới đã sử dụng” – bà nói với CNN – “Trong khi đó, đối với “bãi biển Y”, cần tuyên truyền để mọi người không xả đồ xuống bồn cầu và nói chuyện với những người quản lý các cửa xả nước thải địa phương”.

Công nghệ này cho phép Ellipsis thực hiện một cuộc khảo sát chỉ trong vài phút, nhanh hơn nhiều so với biện pháp đi bộ tới hiện trường.

Phát hiện điểm nóng về rác

Ngày nay, chúng ta thải ra 300 triệu tấn rác thải nhựa mỗi năm và ít nhất 8 tấn đi ra đại dương.

Công ty khởi nghiệp Ellipsis chính thức khởi nghiệp vào năm 2019 sau nhiều năm nghiên cứu và phát triển. Họ đã thực hiện các dự án trên khắp thế giới từ bờ biển Anh đến bờ sông Hằng ở Ấn Độ.

Dự án mà bà Mackay xem là thành công nhất là ở quần đảo Galapagos, cách bờ biển Ecuador khoảng 1.000km.

“Có những đường bờ biển không thay đổi kể từ khi ông Charles Darwin đặt chân lên những bãi biển đó nhiều năm về trước” – bà nói – “Sự khác biệt duy nhất, bằng chứng duy nhất cho thấy con người tồn tại là nhựa ở trên khắp bãi biển”.

Dữ liệu do Ellipsis thu thập vào năm 2017 và 2018 cho thấy trên một trong những bãi biển xa xôi nhất trong khu vực, bạn không bao giờ cách xa một mẩu rác quá 43cm – bà Mackay cho biết. Nhưng dữ liệu gây sốc như vậy đã dẫn đến hành động.

Kể từ cuộc điều tra cơ bản của Ellipsis, bà Mackay cho biết chính quyền Galapagos đã ban hành lệnh cấm đối với đồ nhựa sử dụng một lần, bao gồm cả hộp đựng và túi nhựa bằng xốp trên khắp quần đảo.

Trong khi phần lớn nhựa trôi dạt trên bờ biển của các hòn đảo đến từ nơi khác (hầu hết các đảo không có người và dân số chỉ khoảng 25.000 người), lệnh cấm đã mở rộng đối với khách du lịch và các nhà cung cấp dịch vụ.

Một dự án Ellipsis khác có trụ sở tại Sorrento, Italy đã khảo sát tình trạng vứt mẩu thuốc lá, dẫn đến một chiến dịch tuyên truyền và vị trí chiến lược của các thùng và gạt tàn thuốc lá trên khắp thị trấn. Theo Ellipsis, chiến dịch đã giúp giảm 70% lượng mẩu thuốc lá bỏ đi.

Trong khi đó, dự án đang thực hiện của Ellipsis ở Bournemouth (Anh) sẽ thông báo cho hội đồng địa phương về các điểm nóng về rác để họ có thể cung cấp thêm thùng hoặc thay đổi lịch làm sạch đường phố.

Ông Richard Thompson - Giáo sư Sinh vật biển và Giám đốc Viện Hàng hải Đại học Plymouth (Anh) - cho biết, cách tiếp cận dựa trên giải pháp như vậy để thu thập dữ liệu là rất quan trọng. Mặc dù, có nhiều bằng chứng chứng minh ô nhiễm nhựa tồn tại trên toàn thế giới nhưng vẫn còn thiếu dữ liệu có mục tiêu được dùng để cung cấp giải pháp hiệu quả.

Công nghệ tiến bộ hơn

Người sáng lập kiêm Giám đốc điều hành Ellipsis Earth, bà Ellie Mackay.

Việc sử dụng hình ảnh trên không để lập bản đồ ô nhiễm nhựa không phải là mới. Giáo sư Thompson nhớ lại khoảng thời gian trước khi có UAV, khi các nhà khoa học thử nghiệm gửi bóng bay có gắn camera để chụp ảnh bãi biển từ trên không. Gần đây hơn, Cơ quan Vũ trụ châu Âu đã sử dụng vệ tinh để xác định khu vực ô nhiễm nhựa.

Ông Thompson nói: “Nhưng điều đang xảy ra ở đây là công nghệ dành cho UAV và độ phân giải hình ảnh đã được khá nhiều, khiến nó trở nên khả thi hơn nhiều”.

Bà Mackay đồng tình với ý kiến trên. “UAV là công cụ thay đổi cuộc chơi về giám sát môi trường. Nó cho phép chúng tôi khảo sát toàn bộ đường bờ biển… trong vài phút” – bà nói và cho biết them, công nghệ Ellipsis có thể tự động phát hiện 47 danh mục rác với độ chính xác hơn 95%.

Tuy nhiên, có những giới hạn đối với những gì mà Ellipsis có thể phát hiện. Nó không thể xác định các hạt nhựa nhỏ hơn 5mm (microplastic), trong đó ít nhất 14 triệu tấn hạt này được ước tính nằm dưới đáy đại dương.

Nhưng bà Mackay lập luận, bằng cách tập trung vào việc theo dõi và lập bản đồ các loại nhựa lớn hơn, chúng đang giúp giải quyết tận gốc vấn đề. “Nếu bạn thu lượm 1 chai nhựa, thì đó là 25.000 mảnh vi nhựa tiềm năng trong tương lai” – bà nói.

Giáo sư Thompson tin rằng, đây là cách tiếp cận đúng đắn. Ông cho biết phần lớn nhựa đi vào đại dương là dưới các chất thải lớn và sau này sẽ phân hủy. Đó thực sự là chỗ bạn muốn can thiệp và nơi bạn muốn có dữ liệu.

Việc đếm và xác định hạt vi nhựa trong tương lai đơn giản hơn nhiều. Chúng ta cần có các kỹ thuật khác nhau để định lượng các hạt nhựa, ví dụ như hạt vi nhựa từ mỹ phẩm vốn đã rất nhỏ khi chúng xâm nhập vào môi trường.

Nhận ra nhựa là một vật liệu tuyệt vời và hữu ích, mục tiêu của bà Mackay không phải là ngừng hoàn toàn việc sử dụng nhựa, mà là cải thiện việc quản lý nó.

“Bằng cách lập bản đồ các bãi rác trên toàn thế giới, chúng tôi có thể nhắm mục tiêu cho các giải pháp của mình một cách hiệu quả, tạo ra tác động lâu dài thông qua thay đổi hành vi và giáo dục để có thể giảm thiểu lượng rác thải bị quản lý không đúng đắn” – người sáng lập Ellipsis cho hay.