▣ 公号：把科学带回家（ID：steamforkids）
还记得好几年前号称要去海洋里扫垃圾的圆脸小哥哥吗，他终于成功了！成功了！成功了！敲扁黑板。
你可能在前几年听过海洋清理（the Ocean Cleanup）这个项目的名字。
2013年一开始出来的时候，这个项目号称要用一个漂浮的“簸箕”把海洋的塑料垃圾兜住，带回岸上。
好几年过去了，这个项目始终没有什么信儿，这让大家不禁怀疑，是遇到麻烦了，还是个骗局呢？
不仅普通人这么想，连长期从事海洋垃圾研究的专家们都曾经唱衰这个计划。法国海洋开发研究院（IFREMER）的海洋垃圾专家 Francois Galgani 在欧盟的一次海洋垃圾讨论会上曾表示：“清理海洋垃圾是无稽之谈。”华盛顿大学的海洋物理学家 Kim Martini 也曾在项目概念阶段泼过冷水：“他们没有任何能证明实际有效的实地测试。”
Boyan Slat
实际上，这个项目的创始人，出生于1994年，今年26岁的荷兰小哥哥 Boyan Slat 一直没有停止行动。只不过现实比较骨感，让他和团队在初期栽了大跟头。
事情要从 Slat 还是个16岁的正太的时候说起。2011年，16岁的 Slat 在希腊潜水的时候发现塑料居然比鱼还多，这次经历促使他在高中做了一个清除海洋塑料污染的学科项目。
大家懂的，一般的小朋友拿到分数之后就没有然后了。但是 Slat 却不，他顺着这个思路继续往下深入，并在2012年做了一次TEDx演讲。
TED 每年有那么多新科技新项目的演讲，最后做成的有几个？多少项目最终无疾而终，或者被证明不可行。按照一般的思路，Slat 赚足了名气就可以套现了，但是 Slat 偏不。
2013年，为了让这个项目继续下去，Slat 干脆中断了自己在知名学府代尔夫特理工大学的航空工程学的学习，成立了非盈利机构海洋清理 The Ocean Cleanup，准备一心一意为海洋清理垃圾。
本身是理工背景的 Slat 坚信，清除海洋塑料垃圾最终靠的还是技术。在2017年为《经济学人》撰写的文章中，Slat 指出：“技术是变革最有力的推动剂…技术创新能让我们有更多解决问题的方法。”
在这样的信念的支持下，Slat 招揽了一票和自己志同道合的科学家和工程师。他们的第一步就是进行科考，研究海洋受塑料污染的程度。在这方面，他们做了科学家都做不到的事——对地球上最大的垃圾岛太平洋垃圾带（the Great Pacific Garbage Patch）进行了史上最大规模的研究。
太平洋垃圾带位于夏威夷和加州之间，由于洋流的作用，塑料垃圾聚集在了一起。在 Slat 的团队进行研究之前，大家并不清楚这个漂浮的垃圾山的规模到底有多大。
科学家们从20世纪70年代开始就在研究太平洋垃圾带。他们通常用一个采样网兜垃圾，然后数一数抓获的野生垃圾量。
但是，这种方法只适用于采集小型垃圾，无法估算大块垃圾。因此在2015年的夏天，海洋清理开展了 the Mega Expedition 的科研项目，用30条船和更大的网同时进行采样。这次采样一共采集了120万片大小不一的塑料。
为了计算太平洋垃圾带的大小，他们还用军用飞机对这个区域进行了全球首次空中测量。
通过这次研究，我们才了解到，原来太平洋垃圾带已经长成了160万平方千米的胖子了。160万平方千米多大呢？比3个四川省还大。
里面的塑料垃圾重达8万吨，是之前科学家们估计的4-16倍。更可怕的是，在太平洋垃圾带里漂流着1.8万亿块塑料垃圾。这些塑料在阳光和海浪的作用下最终会被分解成更小的微塑料，然后通过食物链一步步走上人类的餐桌。
通过这些史无前例的研究，海洋清理团队对项目范围心中有数了。于是，他们开始设计兜垃圾的设备。他们的基本思路是，设计一个漂浮的海岸线。
我们平时见过，海滩上常常堆满了海浪和潮汐带来的各种垃圾，海滩的塑料垃圾密度为每平方千米2000千克，远超海洋漂浮垃圾的密度。这就是海岸线收集垃圾的实例。
人造海岸的原理也是这样。也是因为设计了这个人工海岸线，Slat 还曾获得代尔夫特理工大学的最佳科技设计奖（在退学创业前）。
一起来看看 Slat 的设计。这个海洋塑料回收装置长达600米，工作时它会自然地凹成C形，像簸箕一样兜住垃圾。
装置还有一圈3米深的围嘴，可以把海面下方的塑料也围住，因为有不少垃圾漂浮在海面下3米深的地方。
这样的设计不会挡住海洋生物，它们可以从围嘴下方溜走。
装置上配备有太阳能设备，再加上洋流、海浪和风的推动，回收装置就可以和塑料垃圾岛向相同的方向漂浮，并以更快的速度赶超包围它们。
你可能觉得奇怪，回收装置和塑料垃圾一起漂流，那么怎样集中它们呢？
实际上，塑料垃圾只受到洋流的影响，但是回收装置还同时被海浪和风推动，因此速度超过了塑料垃圾，能实现包抄。
回收装置上带有摄像头，传感器和信号发送器，可以向卫星发射讯号，通知工作人员来收垃圾。
每隔几周，工作人员就会到回收装置附近吸走收集来的垃圾。
2018年9月，他们在旧金山用第一个设计 System 001 实施了第一次清理计划。但不幸的是，一号设备因为速度太快而断裂了，没有回收任何塑料。那之后，Slat 和团队里的科学家开始着手改良设计，添加了一个类似于降落伞的锚——
这个锚的作用是减缓设备的速度，防止因为车速过快而断裂。
2019年6月，新的设备 System 001/B 在加拿大温哥华附近入海运行。在19年10月，Slat 的小伙伴终于从太平洋垃圾带捞上来了第一批塑料垃圾。这是人类首次从太平洋垃圾带中收集垃圾。
Slat 在接受美国科技媒体 CNET 的采访中介绍，在2019年年末，他们收集了60立方米的垃圾，清理了相当于1.4万个足球场那么大的海洋面积；和海洋里的所有垃圾相比这个数字微不足道，但是它证明这个海洋清洁项目是可行的。
用 Slat 自己的话来说：“我们现在在太平洋垃圾带上已经设置了一个能自给自足的回收系统，它利用海洋的能源捕捉和集中垃圾。这让我们有足够的信心让这个项目持续下去。”
清点回收来的垃圾可以发现，里面有常见的日用品塑料包装、汽车轮胎、渔网，还有数不清的微塑料。
因为在海上的成功，最近他现在准备把这个项目推广到内陆的河流和湖泊上。因为海洋的垃圾大都来自入海的河流。更重要的是，海洋垃圾中，只有1%漂浮在海面上，大多数都沉在海底。只有从源头上堵住垃圾，才能让海洋垃圾的治理事半功倍。
为此，他们还设计了一个利用人工智能监控计算河流中漂浮的塑料垃圾流量的装置。Slat 的团队在全世界进行了测量，并绘制了全球河流塑料垃圾吞吐量的地图。他们通过研究发现，全世界的一千条河流，也就是1%的河流贡献了80%的海洋塑料垃圾。
贡献了80%的海洋垃圾的河流（红圈）/图片来源：theoceancleanup.com/sources
那要用什么设备来清理入海的河流呢？
2019年10月，Slat 的海洋清理推出了完全由太阳能驱动的全自动河流塑料垃圾截留趸船 Interceptor。它长这样——
这种趸船可以固定在河床上，借助河流运动截留塑料垃圾。它的形状类似于双体船的船体，重心比较低，也不怕浪大翻转。
看看，Interceptor 发布会演示中的塑料小黄鸭都被怪兽机器抓走了——
它每天可以收集5万千克的河流垃圾，等同于1百万个汽水瓶。
收集来的垃圾就被自动装入这些垃圾桶里。
如果所有的垃圾桶都满了，它就会自动向当地的工作人员发送求救信号：“请让我变空虚变寂寞变冷”——
这些技术听起来很不错，但问题是垃圾多的河流往往也是交通要道啊，不让别人过河不太好吧。
关于这一点，Slat 的团队也有办法。他们曾用带有 GPS 芯片的塑料瓶做过实验，发现不少河流会经过几个比较狭窄的通道，只要把 Interceptor 驻守在这个关键位置，就能在截留垃圾的同时也不挡路了。
马来西亚的 Interceptor 2号
Interceptor 的使用寿命预计有20年。目前，海洋清理已经在印尼的雅加达部署了第一艘 Interceptor。
工人在雅加达的河面上安装Interceptor1号
2号目前在马来西亚。
马来西亚工地部署 Interceptor 2号
正在工作的 Interceptor 2号
3号将要在越南的湄公河三角洲部署，4号将要在多米尼加共和国的奧萨马河收集垃圾。Interceptor 的终极目标是在5年内在全世界所有1000条最受污染的河流上收垃圾。
对了，2018年7月的奧萨马河长这样——
Interceptor 工作时，绝对是强迫症的福音——
雅加达的 Interceptor 1号过滤过的河面
这样不但敢想、有行动力还有创造力的小哥哥，称得上是环保界的乔布斯了。因为他在环保方面的贡献，2014年11月联合国环境署授予他地球冠军奖（the Champions of the Earth award）的荣誉。
而海洋清理从成立以来也收到了来自硅谷的不少企业的捐助，金额达到3150万美金。
然而，海洋清理项目的花费是巨大的。
Slat 表示，因为是在国际海域作业，他们很难获得任何政府的支持，而项目中最大的成本在于用货船回收塑料。为了维持项目的运转，他们正准备把回收的塑料垃圾转化为商品，比如小书包和太阳眼镜。第一批回收商品预计将在今年9月面市，销售利润会被用于维持海洋清理计划的运行。
当然，这肯定不是一个可盈利的商业项目，因为海洋清理计划的终极目标就是让这个计划最终因为无垃圾可收而破产。
真心希望多年后小哥哥的简历是这样的：
教育背景：大学退学
工作经历：捡垃圾
项目成果：倒闭
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