Tracking Microplastics in the Ocean – A Novel Approach Using Newtec's AI-Powered Optical Sorting Technology

Microplastic pollution in our oceans has become one of the most pressing environmental challenges of our time. With millions of tons of plastic entering marine ecosystems annually, traditional monitoring methods struggle to keep pace with the scale and complexity of the problem.

PLASTTRACK is an innovative research project that applies Newtec's advanced optical sorting technology—originally developed for agricultural quality control—to the critical challenge of ocean microplastic monitoring. By leveraging AI-powered computer vision and high-speed imaging, PLASTTRACK offers a revolutionary approach to detecting, classifying, and quantifying microplastics in marine environments.

PLASTTRACK - Marine research equipment deployed for microplastic sampling

Project Information

Funding

€2.4M

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Duration

2024 – 2027

Research Vessel

FS ALKOR

Partners

Newtec, GEOMAR, uni Kiel

The Challenge

Current microplastic monitoring methods are labor-intensive, time-consuming, and often lack the resolution needed to accurately characterize the diversity of plastic particles in marine environments. Traditional techniques such as visual identification under microscopes are prone to human error and cannot process the large sample volumes required for statistically meaningful results.

The ocean environment presents additional challenges: microplastics are mixed with natural organic matter, vary widely in size, shape, color, and material composition, and are often present at very low concentrations relative to the volume of water sampled.

Our Innovative Solution

PLASTTRACK adapts Newtec's proven optical sorting technology—used to sort and grade agricultural products at high speeds—to detect and classify microplastics in seawater samples. The system combines:

  • High-resolution multispectral imaging cameras
  • AI-powered machine learning algorithms trained to recognize plastic particles
  • Automated sample preparation and flow-through analysis
  • Real-time data processing and classification

This approach enables rapid, accurate, and scalable analysis of microplastic pollution, providing researchers and policymakers with reliable data to inform environmental protection strategies.

Expected Outcomes

PLASTTRACK aims to deliver:

  1. A validated, automated system for microplastic detection and classification in marine samples
  2. Standardized protocols for ocean microplastic monitoring that can be adopted by research institutions worldwide
  3. High-quality, comparable datasets to improve understanding of microplastic distribution and abundance
  4. Foundation for future expansion to monitor other environmental contaminants

Sporing af mikroplast i havet – En ny tilgang ved hjælp af Newtec's AI-drevne optiske sorteringsteknologi

Mikroplastforurening i vores have er blevet en af vores tids mest presserende miljømæssige udfordringer. Med millioner af ton plast, der årligt lander i marine økosystemer, har traditionelle overvågningsmetoder svært med at holde trit med problemets størrelse og kompleksitet.

PLASTTRACK er et innovativt forskningsprojekt, der anvender Newtec's avancerede optiske sorteringsteknologi — oprindeligt udviklet til landbrugs kvalitetssortering — til den kritiske udfordring med ocean mikroplastovervågning. Ved at udnytte AI-drevet computer vision og high-speed imaging tilbyder PLASTTRACK en revolutionerende tilgang til at detektere, klassificere og kvantificere mikroplast i marine miljøer.

PLASTTRACK - Marinforskningsudstyr til mikroplastprøvetagning

Projektinformation

Støtte

€2,4M

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Varighed

2024 – 2027

Forskningsfartøj

FS ALKOR

Partnere

Newtec, GEOMAR, uni Kiel

Udfordringen

Nuværende metoder til mikroplastovervågning er arbejdskrævende, tidskrævende og mangler ofte den opløsning, der er nødvendig for at karakterisere mangfoldigheden af plastpartikler i marine miljøer præcist. Traditionelle teknikker såsom visuel identifikation under mikroskoper er fejlføre og kan ikke behandle de store prøvevolumener, der kræves for statistisk meningsfulde resultater.

Havmiljøet præsenterer yderligere udfordringer: mikroplast er blandet med naturlig organisk materiale, varierer meget i størrelse, form, farve og materialekomposition, og er ofte til stede i meget lave koncentrationer i forhold til volumen af det prøvede vand.

Vores innovative løsning

PLASTTRACK tilpasser Newtec's dokumenterede optiske sorteringsteknologi — brugt til at sortere og vurdere landbrugsprodukter i høje hastigheder — til at detektere og klassificere mikroplast i havvandprøver. Systemet kombinerer:

  • Højopløselige multispektrale billedkameraer
  • AI-drevne machine learning-algoritmer trænet til at genkende plastpartikler
  • Automatisk prøveforberedelse og flow-through analyse
  • Realtime data processing og klassificering

Denne tilgang gør det muligt med hurtig, præcis og skalerbar analyse af mikroplastforurening og giver forskere og politikere pålidelige data til at informere miljøsikkerhedsstrategier.

Afventede resultater

PLASTTRACK sigter mod at levere:

  1. Et valideret, automatiseret system til detektion og klassificering af mikroplast i marine prøver
  2. Standardiserede protokoller til ocean mikroplastovervågning, der kan adopteres af forskningsinstitutioner verden over
  3. Datasæt af høj kvalitet og sammenlignelige data til at forbedre forståelsen af mikroplastfordeling og -forekomst
  4. Grundlag for fremtidig udvidelse til at overvåge andre miljøforurenende stoffer

Verfolgung von Mikroplastik im Ozean – Ein neuer Ansatz mit Newtecs KI-gestützter optischer Sortiertechnologie

Mikroplastikverschmutzung in unseren Ozeanen hat sich zu einer der dringendsten Umweltprobleme unserer Zeit entwickelt. Mit Millionen von Tonnen Plastik, die jährlich in marine Ökosysteme gelangen, können traditionelle Überwachungsmethoden mit dem Ausmaß und der Komplexität des Problems kaum Schritt halten.

PLASTTRACK ist ein innovatives Forschungsprojekt, das Newtecs fortschrittliche optische Sortiertechnologie — ursprünglich für die landwirtschaftliche Qualitätskontrolle entwickelt — auf die kritische Herausforderung der ozeanischen Mikroplastiküberwachung anwendet. Durch den Einsatz von KI-gestützter Computer Vision und Hochgeschwindigkeitsbildgebung bietet PLASTTRACK einen revolutionären Ansatz zur Detektion, Klassifizierung und Quantifizierung von Mikroplastik in Meeresumgebungen.

PLASTTRACK - Marine Forschungsausrüstung für Mikroplastik-Probenahme

Projektinformationen

Förderung

€2,4M

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Laufzeit

2024 – 2027

Forschungsschiff

FS ALKOR

Partner

Newtec, GEOMAR, uni Kiel

Die Herausforderung

Aktuelle Methoden zur Mikroplastiküberwachung sind arbeitsintensiv, zeitaufwändig und verfügen oft nicht über die nötige Auflösung, um die Vielfalt von Plastikpartikeln in Meeresumgebungen genau zu charakterisieren. Traditionelle Techniken wie die visuelle Identifikation unter Mikroskopen sind fehleranfällig und können die großen Probenmengen, die für statistisch aussagekräftige Ergebnisse erforderlich sind, nicht verarbeiten.

Die Meeresumgebung stellt zusätzliche Herausforderungen dar: Mikroplastik ist mit natürlichem organischen Material vermischt, variiert stark in Größe, Form, Farbe und Materialzusammensetzung und ist oft in sehr niedrigen Konzentrationen im Verhältnis zum Volumen des entnommenen Wassers vorhanden.

Unsere innovative Lösung

PLASTTRACK passt Newtecs bewährte optische Sortiertechnologie — eingesetzt zum Sortieren und Klassifizieren landwirtschaftlicher Produkte bei hohen Geschwindigkeiten — an, um Mikroplastik in Meerwasserproben zu detektieren und zu klassifizieren. Das System kombiniert:

  • Hochauflösende multispektrale Bildgebungskameras
  • KI-gestützte Machine-Learning-Algorithmen, die auf das Erkennen von Plastikpartikeln trainiert sind
  • Automatische Probenvorbereitung und Durchflussanalyse
  • Echtzeit-Datenverarbeitung und Klassifizierung

Dieser Ansatz ermöglicht eine schnelle, genaue und skalierbare Analyse der Mikroplastikverschmutzung und bietet Forschenden und politischen Entscheidungsträgern zuverlässige Daten zur Informationsgewinnung für Umweltschutzstrategien.

Erwartete Ergebnisse

PLASTTRACK zielt darauf ab, zu liefern:

  1. Ein validiertes, automatisiertes System zur Detektion und Klassifizierung von Mikroplastik in Meeresproben
  2. Standardisierte Protokolle für die ozeanische Mikroplastiküberwachung, die von Forschungseinrichtungen weltweit übernommen werden können
  3. Datensätze von hoher Qualität und vergleichbare Daten zum besseren Verständnis von Mikroplastikverteilung und -häufigkeit
  4. Grundlage für zukünftige Erweiterungen zur Überwachung anderer Umweltverschmutzungsstoffe