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我为“双碳”献一策②丨快递包装材料低碳优化、湿垃圾与湿垃圾袋智能分离装置......沪上学子对低碳生活提出新思路

上海市教委政务微信“上海教育”     2024-02-22 15:09:22

2023年,市教委、市发展改革委等11部门共同组织开展了2023年第二届上海市青少年“双碳”方案提案大赛。本届大赛围绕“走向碳中和之路,始于足下”主题,鼓励同学们结合自身的学科特长和兴趣爱好,发掘、研究身边的“绿色”议题,围绕垃圾分类、生态环境、双碳、循环经济等领域,提出相应的解决方案。经过层层筛选,在来自107所学校的187份作品中,共评选出特等奖6个、一等奖6个、二等奖8个、三等奖14个、优胜奖16个。

这些优秀作品,生动展现了上海学校生态文明建设和青少年积极参与生态环境保护的丰硕成果。即日起,我们推出“我为‘双碳’献一策第二季——2023年上海市青少年‘双碳’方案提案大赛优秀作品联展”,精选进入决赛的优秀作品,引领更多青少年和公众将建设美丽中国转化为自觉行动。

本期为本次案例联展的第二期,沪上学子们带来了他们的优秀作品,青少年们聚焦垃圾分类、循环经济等主题,贡献了自己创新智慧,让我们来深入了解一下本期优秀案例吧!

        快递包装材料低碳优化提案

选送学校:华东师范大学第二附属中学附属初级中学

如何实现“双碳”目标?这是一个全人类需要共同面对的问题。这一目标的实现需要各行各业的共同努力。中学生又能做什么呢?每天上学/放学路上的快鸟驿站门前来来往往的行人手中的快递包裹引起了小组同学们的注意。

“快递包装材料的生产和处理工艺和方法是什么?会不会产生或增加碳的排放?废旧的快递包装材料是如何处理的?有无二次利用的可能?有没有更环保、更低碳的新型包装材料?带着这些疑问,小组决定做一次调研和分析。

小组走访了闵行区吴泾镇紫龙璐嘉怡水岸社区和星火广场的快鸟驿站,龙吴路上的垃圾回收点。

现场调研

经过网上问卷调研和实地走访,得到以下调研结果:绝大多数人在拆快递时为求方便往往直接用刀具划开纸箱,不可降解的胶带将残留在纸箱上;若居民区附近设有回收处,大部分人是愿意将废弃的包装材料交给回收处的;对于二次快递箱的使用,超过一半的用户态度比较宽容,可以接受;在对推广新型低碳包装材料的问题上,有超过三成的人表示成本升高也完全可以接受。

问卷调查

带着这些结果,小分队带头组织了主题班会,大家头脑风暴,最终从政府、电商、快递公司和消费者四个维度提出了“推行包装材料分类回收机制,鼓励包装材料重复使用,推广无胶带、可降解的新型低碳包装材料”等三点低碳优化提议,并查找资料,对低碳成效做了预估。

最后,项目组向全国的中小学生发出倡议,希望大家从小事做起,引导周围的人带头对包装材料进行分类回收,重复利用包装箱,推广使用无胶带包装材料。

问卷统计图


湿垃圾与湿垃圾袋自动分离装置

选送学校:东华大学附属实验学校松江小昆山分校

组员关注到平时人们丢垃圾时,湿垃圾桶里经常能看到垃圾袋不破袋,这样的现象让人揪心。

执行了这么多年的垃圾分类,说好的湿垃圾破袋处理为什么做不到?如果很多人不重视这一点,如何实现“减少碳排放、实现碳中和”的“双碳”目标?小组带着疑问去实地看看到底是怎么一回事。

组员们看到大部分人是先把湿垃圾倒掉,再把垃圾袋放进干垃圾桶。但因为将湿垃圾袋子取出来时,经常会弄脏手,会时不时地听到抱怨声。也有人一开始是尝试将湿垃圾倒出来,但因为垃圾重没拿稳就连同袋子掉进去了。偶尔看到几个人来去匆匆的,嫌麻烦就直接将整包湿垃圾丢进湿垃圾桶去了。

小组成员们在课余讨论着这个话题,心里冒出一个念头:是否可以制作一款全自动装置让湿垃圾巧分离设备,操作简单又卫生?

小组找到擅长的老师,深入探讨了这个设备的设计思路、实现效果。说干就干。

第一步:方案设计。确立目标、问题分解。

方案设计

第二步:原型开发。绘制设备原型草图、逻辑流程图、筹备所需硬件、代码编写、模型制作。

原型开发

第三步:实验测试。稳定性测试、有效性测试。看,这是小组在进行原型开发,小伙伴们齐动手,一起制作。

实验测试

终于完成了设备的组装。

最终组装成果

小组设计的湿垃圾与垃圾袋分离的智能装置,居民只需将垃圾往装置上“一挂”就能按垃圾分类要求完成垃圾投放。装置的上方为固定挂钩,起固定和转移的作用,下方为破袋工具,起切开垃圾袋的作用。湿垃圾挂在挂钩上后,装置自动检测垃圾袋的位置并自动调整到适当位置,破袋工具转动将垃圾袋切开,湿垃圾在重力的作用下落入垃圾桶内,湿垃圾与垃圾袋分离完成后挂钩将垃圾袋转移到干垃圾桶内并丢弃。本装置成功解决了湿垃圾与垃圾袋分离难的问题。

小组从保护生态环境角度出发,立足身边的社区,发现问题,动脑、动手解决问题,成功制作了湿垃圾与湿垃圾袋自动分离装置,为人们的生活提供了便利,也为可持续发展的社会贡献了一点力量。


居家药品防过期智能提醒药箱

选送学校:上海市西南位育中学

药品浪费是指,由于家庭药物过期、医生处方过大、包装剂量过大等原因造成的医药品浪费的社会现象。据《中国家庭过期药品回收白皮书》显示,中国约有78.6%的家庭都备有家庭小药箱,其中30%-40%的药品超过有效期3年以上,但80%以上的家庭都没有定期清理药箱的习惯,全国一年产生过期药品约1.5万吨。为了解决这个问题,小组发明了这款居家药品防过期智能提醒药箱,可以很好地避免家中药品的浪费。

该药箱具有4个独立的药盒,每个药盒可随药品放入自动触发计时,用户可在药箱主控端纵览每个药盒的保质期,并可选择任一药盒进行保质期设置,当药品随保质期剩余时间的不同时,对应药盒会有不同的声音和光线提醒。该智能药箱适用于任何家庭,对减少药物因过期而造成的浪费,以及提醒用户及时更换新药,操作非常方便,具有很高的实际使用价值。

该系统在硬件端以Arduino的Mega 2560主板作为主控核心,通过与主板相连的OLED显示器显示每个药盒的保质期时间,每个药盒都有自己的红外测距传感器和三色LED灯。与主板相连的蜂鸣器可以发出蜂鸣声,用以提醒即将到期的药品。用户可手动点击主控面板上的药盒选择按钮、单位选择按钮、数值加1按钮、数值减1按钮、以及开始计时按钮,独立设置每个药盒的保质期,并控制计时。在软件端采用Mixly编程。设备外壳通过3D制图以及3D打印机打印完成。

这款药箱既能避免家中药品的浪费,还能避免人们因为误食过期药物,导致不必要的药品中毒等问题,后续还可以考虑通过电子化手段,使操作更为快捷和方便。

控制面板特写

药箱俯视图

药箱正视图


黑科技节水花洒

选送单位:上海市闵行区青少年活动中心

该小组组员从日常生活出发,开展调研网上资料,结合市面上现有的家庭循环泵热水方案以及“零”冷水水龙头设计方案的优缺点,发明了一款基于温度传感器自适应选择出水的魔力省水花洒,它主要包括热电偶测温传感器、4通金属管道、快接水龙头及水管、Arduino控制器,供电电池、继电器及电磁阀组成。

这个花洒有一个特殊的“热交换器”,像是个“魔法盒子”,能快速把冷水加热。当使用者打开热水龙头的时候,冷水先流进这个“魔法盒子”,在里面被加热后马上变成热水流出来。这样就变得更加经济实用啦!

黑科技节水花洒

该设计以组员家的实际洗浴情况为样本进行试验测试,从打开热水开关到出水口超过38℃,约耗时19秒,平均每次放掉冷水约5到10升,每年浪费的水≈10000升;如果每个家庭都可以使用这个洗澡省水喷头,那么每年可以节约的水就很可观。


研究花洒


素材由各项目组提供

责任编辑: 陆芸

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