文|来自把科学带回家
微信号:steamforkids
还记得几年前那个自称在海里扫垃圾的圆脸小哥哥吗？他终于成功了！奏效了！奏效了！把黑板敲平。
几年前你可能听说过海洋清理组织的名字。
当它在2013年首次问世时，该项目声称使用一个浮动的“簸箕”来收集海洋中的塑料垃圾，并将其带回海岸。
几年过去了，这个项目一直没有消息，让人怀疑是自己有麻烦还是骗局。
不仅普通人这么认为，就连长期从事海洋垃圾研究的专家也曾声讨过这个计划。来自IFREMER的海洋废弃物专家弗朗索瓦·加尔加尼在欧盟的一次海洋废弃物研讨会上说:“清理海洋废弃物是一派胡言。”
华盛顿大学的海洋物理学家金·马丁尼(Kim Martini)也在项目的概念阶段泼了一盆冷水:“他们没有任何能够证明切实有效的实地测试。”
柏杨·史莱特
事实上，这个项目的创始人出生于1994年，26岁的荷兰兄弟柏杨·史莱特从未停止过表演。只是现实比较骨感，让他和他的团队前期步履蹒跚。
事情应该从斯莱特16岁时的郑泰开始。2011年，16岁的斯莱特在希腊潜水时发现塑料比鱼还多。这段经历促使他在高中做了一个清理海洋塑料污染的学科项目。
众所周知，一般孩子拿到分数之后，就没有问题了。但是板条没有。他沿着这条路线走得更远，在2012年做了一个TEDx讲座。
TED每年都要做那么多新技术、新项目的讲座，最后有多少是做出来的？有多少项目最终夭折或被证明不可行？按照一般的思路，板条赚够了名气就可以套现，板条不行。
2013年，为了让这个项目持续下去，Slat干脆中断了在知名机构代尔夫特理工大学的航空空工程学习，成立了一个非盈利组织“海洋清理”(Ocean Cleanup)，全心全意为海洋清理垃圾做准备。
拥有理工科背景的Slat坚信，海洋塑料废弃物的清除最终取决于技术。在2017年为《经济学人》撰写的一篇文章中，斯莱特指出:“技术是变革最强大的驱动力...技术创新可以给我们更多解决问题的方法。”
在这种信念的支持下，百达翡丽招募了一批有着共同兴趣的科学家和工程师。他们的第一步是进行科学研究，研究海洋中塑料污染的程度。在这方面，他们做了科学家做不到的事情——对地球上最大的垃圾岛——大太平洋垃圾带进行了有史以来最大的研究。
太平洋垃圾带位于夏威夷和加州之间，由于洋流的作用，塑料垃圾聚集在这里。在板条的团队进行研究之前，漂浮垃圾山有多大并不清楚。
自20世纪70年代以来，科学家们一直在研究太平洋垃圾带。他们通常使用采样网收集垃圾，然后计算捕获的野生垃圾数量。
但是这种方法只适合收集小垃圾，不能估计大垃圾。因此，2015年夏季开展了Mega远征的科研项目，进行海洋清洁，同时使用30艘船和较大的网进行采样。本次取样共收集了120万块不同尺寸的塑料。
为了计算太平洋垃圾带的大小，他们还用军用飞机在这一地区进行了世界上第一次空调查。
通过这个研究，我们了解到原来的太平洋垃圾带已经成长为160万平方公里的胖子。160万平方公里有多大？比四川三省还大。
里面的塑料垃圾重8万吨，是之前科学家估计的4-16倍。更可怕的是，1.8万亿块塑料垃圾在太平洋垃圾带漂流。这些塑料最终会在阳光和波浪的作用下分解成更小的微塑料，然后一步步通过食物链到达人类的餐桌。
通过这些前所未有的研究，海洋清理小组知道了项目的范围。于是，他们开始设计垃圾收集设备。他们的基本思路是设计一条漂浮的海岸线。
正如我们之前看到的，海滩上经常堆满了海浪和潮汐带来的各种垃圾。海滩上塑料垃圾的密度是每平方公里2000公斤，远远超过海洋中漂浮垃圾的密度。这是海岸线垃圾收集的一个例子。
人造海岸的原理是一样的。因为这条人工海岸线的设计，Slat还获得了代尔夫特理工大学的最佳科技设计奖(在退学创业之前)。
我们来看看板条的设计。这个船用塑料回收装置有600米长。工作时自然会凹成C型，像簸箕一样捕集垃圾。
该装置还有一圈3米深的围兜，可以围住海面下的塑料，因为海面下3米处漂浮着大量垃圾。
这种设计不会阻挡海洋生物，它们可以从围嘴下面溜走。
配备太阳能设备，在洋流、海浪、风力的驱动下，回收装置可以和塑料垃圾岛同向漂浮，以更快的速度追上并包围它们。
你可能会觉得很奇怪，回收装置随着塑料垃圾一起漂移，那么如何集中呢？
其实塑料垃圾只受洋流影响，回收装置也是海浪和风驱动，所以速度超过塑料垃圾，可以绕过。
回收装置装有摄像头、传感器和信号发射器，可以向卫星发送信号，通知工作人员收集垃圾。
每隔几周，工作人员就会去回收装置附近吸一吸收集到的垃圾。
2018年9月，他们在旧金山实施了第一个清洁计划，采用了第一个设计系统001。可惜一号设备因为太快坏了，没有塑料回收。之后，斯莱特和团队中的科学家开始改进设计，增加了一个类似降落伞的锚-
这种锚的作用是减缓设备的速度，防止设备因速度过快而断裂。
2019年6月，新设备System 001/B在加拿大温哥华附近投入运行。19年10月，板条的朋友终于从太平洋垃圾带捞到了第一批塑料垃圾。这是人类第一次从太平洋垃圾带收集垃圾。
板条在接受美国科技媒体CNET采访时介绍，2019年底，他们收集了60立方米垃圾，清理了相当于1.4万个足球场的海洋面积；这个数字和海洋里所有的垃圾相比，微不足道，但是证明了这个海洋清洁工程是可行的。
用斯莱特自己的话来说:“我们在太平洋垃圾带建立了一个自给自足的回收系统，利用海洋的能量来捕获和集中垃圾。这给了我们足够的信心来继续这个项目。”
算上回收的垃圾，可以发现日常用品的塑料包装很常见，汽车轮胎，渔网，还有无数的微塑料。
由于他在海上的成功，他现在准备将这个项目扩展到内陆河流和湖泊。因为海洋中的垃圾大部分来自入海的河流。更重要的是，只有1%的海洋垃圾漂浮在海面上，大部分沉入海底。只有从源头上阻断垃圾，才能事半功倍。
为此，他们还设计了一种利用人工智能监测和计算漂浮在河流中的塑料垃圾流量的装置。斯莱特的团队在世界各地进行了测量，并绘制了世界各地河流中塑料废物的吞吐量。通过他们的研究，他们发现世界上1000条河流中的1%贡献了80%的海洋塑料垃圾。
占海洋垃圾80%的河流(红色圆圈)
图片来源:theoceancleanup.com/sources
入海河流清理应该用什么设备？
2019年10月，板条公司的海洋清理公司(Ocean Cleanup)推出了拦截器(Interceptor)，这是一种全自动的由太阳能驱动的河流塑料垃圾拦截驳船。它看起来像这样——
这种驳船可以固定在河床上，通过河流运动拦截塑料废物。它的外形类似双体船的船体，重心比较低，不怕大浪翻船。
你看拦截者大会演示里的塑料小黄鸭都被怪物机抢走了——
它每天可以收集5万公斤的河流垃圾，相当于100万瓶汽水。
收集的垃圾自动放入这些垃圾箱。
如果所有垃圾桶都满了，它会自动向当地工作人员发出求救信号:“请让我变得空孤独和寒冷”-
这些技术听起来很不错，但问题是垃圾多的河流往往是主要的交通路线，不让别人过河就不太好了。
板条的团队对此也有想法。他们用装有GPS芯片的塑料瓶做了实验，发现很多河流会经过几条狭窄的通道。只要截击机驻扎在这个关键位置，就可以拦截垃圾，不碍事。
马来西亚拦截2号
截击机的使用寿命预计为20年。目前，第一架截击机已经部署在印度尼西亚雅加达。
工人们在雅加达的河上安装拦截器1
2号目前在马来西亚。
拦截器2部署在马来西亚站点
拦截器2在工作
3号将部署在越南的湄公河三角洲，4号将在多米尼加共和国的奥萨马河收集垃圾。拦截器的最终目标是在5年内收集世界上所有1000条污染最严重的河流上的垃圾。
对了，2018年7月的奥萨马河是这样的——
截击机绝对是他工作时强迫症的福音——
拦截器1过滤了雅加达的河流
这样，弟弟不仅敢于思考，而且有行动，有创造力，堪称环保领域的乔布斯。2014年11月，环境署因他对环境保护的贡献授予他地球卫士奖。
海洋清理自成立以来，还收到了硅谷许多企业的捐赠，金额达3150万美元。
然而，海洋清理项目的成本是巨大的。
斯莱特说，由于他们在国际水域作业，他们很难获得任何政府支持，项目最大的成本在于用货船回收塑料。为了保持项目的运行，他们正准备将回收的塑料垃圾转化为商品，如小书包和太阳镜。第一批回收商品预计将于今年9月上市，销售利润将用于维持海洋清理计划的运行。
当然，这绝对不是一个有利可图的商业项目，因为海洋清理计划的最终目的是让计划因为没有垃圾收集而破产。
真心希望多年后小哥哥的简历是这样的:
教育背景:大学辍学
工作经历:捡垃圾
项目结果:崩溃
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