La marginea orașului istoric german Goslar, un complex industrial întins primește un flux nesfârșit de dispozitive electronice aruncate. La sosire, aceste deșeuri electronice sunt pregătite laborios pentru reciclare.
Electrocycling GmbH este unul dintre cele mai mari centre de reciclare a deșeurilor electronice din Europa. În fiecare an, procesează până la 80.000 de tone de deșeuri electronice, în orice stare și sub toate formele.
Demontare manuală
În pofida unei game impresionante de utilaje, mai mult de jumătate dintre angajații centrului pregătesc manual obiectele aruncate în vederea reciclării.
Fac acest lucru prin sortarea deșeurilor primite și îndepărtarea bateriilor, care reprezintă un pericol de incendiu și o provocare majoră în reciclarea deșeurilor electronice.
„Există tot mai multe dispozitive, de dimensiuni tot mai mici și toate conțin baterii cu litiu, dintre care unele sunt montate permanent, sudate sau lipite la locul lor”, spune Hannes Fröhlich, directorul general al Electrocycling.
„Demontarea unor astfel de aparate în fiecare zi folosind ciocane și clești nu este o slujbă de vis. Cred că este loc de mai bine.”
Unele dintre aceste sarcini minuțioase ar putea fi îndeplinite de roboți.
Totuși, problema este că de fiecare dată când are loc o schimbare a produsului sau a procesului, părțile de hardware și software trebuie restructurate. Acest lucru poate fi costisitor și necesită mult timp.
Pentru a rezolva problema, o inițiativă de cercetare finanțată de UE și denumită ReconCycle a reușit să automatizeze procesul prin crearea de roboți care se pot reconfigura pentru diferite sarcini.
Un nou teritoriu pentru robotică
Cercetători din Slovenia, Germania și Italia au lucrat împreună la această problemă în cadrul Institutului Jožef Stefan, principalul centru de cercetare din Slovenia, din 2020 până în 2024.
Echipa a dezvoltat roboți adaptabili, susținuți de inteligența artificială, care sunt capabili să scoată bateriile din detectoarele de fum și din contoarele de căldură ale caloriferelor.
Aceste două produse se găsesc în majoritatea gospodăriilor și sunt înlocuite la fiecare cinci-opt ani, creând cantități mari de deșeuri.
„Principala provocare este că există atât de multe versiuni diferite ale fiecărui dispozitiv. Să ne gândim numai la câte telecomenzi diferite există”, spune dr. Aleš Ude. Acesta este șeful Departamentului de Automatică, Biocibernetică și Robotică din cadrul Institutului Jožef Stefan și coordonează echipa de cercetare ReconCycle.
În mediile industriale, roboții sunt programați, de obicei, pentru o sarcină specifică, repetând exact aceeași serie de mișcări într-un mediu previzibil.
Cercetătorii și-au propus însă să creeze un robot care să se poată adapta la multe sarcini diferite, folosind AI de ultimă generație.
„Am vrut să extindem robotica, să introducem roboți acolo unde încă nu există”, spune Ude.
O problemă tot mai importantă
Lucrând cu Electrocycling, echipa internațională de cercetare a lui Ude a creat o celulă de lucru robotică adaptabilă. Este vorba despre un spațiu de lucru care constă în cel puțin un robot, uneltele și echipamentele sale și controlerul aferent.
Noutatea aici este că acest sistem închis se adaptează în mod autonom unor sarcini diverse, cu ajutorul unui software complex bazat pe AI și al hardware-ului modular care poate fi reconfigurat rapid.
De asemenea, folosește componente moi precum SoftHand, o mână asemănătoare celei umane, care poate manipula obiecte cu mare precizie.
Există totodată funcții de siguranță, cum ar fi roboți colaborativi și butoane de oprire de urgență.
Colaborarea internațională a fost crucială în asigurarea expertizei adecvate, spune Ude.
„Robotica este foarte interdisciplinară, astfel că este dificil să găsești partenerii potriviți într-o singură țară.”
Din fericire, noii roboți sosesc exact la momentul oportun, întrucât cantitatea de deșeuri electronice generată în fiecare an continuă să crească. Aproape 5 milioane de tone de deșeuri electronice sunt generate în UE în fiecare an, însemnând aproximativ 11 kilograme de persoană. Mai puțin de 40% din acestea sunt reciclate, a avertizat Parlamentul European.
La nivel mondial, au fost generate circa 62 de milioane de tone de deșeuri electronice numai în 2022, suficient pentru a umple 1,5 milioane de camioane de 40 de tone, potrivit datelor ONU. Și mai îngrijorător este că această cantitate de deșeuri electronice crește de cinci ori mai repede decât cantitatea reciclată.
UE lucrează la reducerea deșeurilor electronice prin Directiva privind deșeurile de echipamente electrice și electronice, care stabilește standarde pentru colectare și reciclare.
Munca echipei lui Ude este, de asemenea, aliniată cu strategia digitală a UE, care încurajează utilizarea inteligenței artificiale în procesul de producție pentru a îmbunătăți eficiența și a contribui la atingerea neutralității climatice până în 2050.
Bani aruncați
Deșeurile electronice au și implicații economice majore. Se estimează că se pierd anual 84 miliarde de euro atunci când metale valoroase precum cuprul, fierul și aurul sunt aruncate în loc să fie refolosite, potrivit monitorului global al ONU privind deșeurile electronice.
În cadrul Electrocycling, 80% din deșeurile electronice sunt recuperate ca materii prime, cum ar fi fierul, zincul, aurul, argintul și paladiul – circa 35 de materiale în total.
„Oamenii trebuie să înțeleagă că acestea nu sunt doar deșeuri, ci și materii prime care trebuie reciclate și menținute în circulație, atât pentru eficiența economică, cât și pentru reducerea emisiilor de CO2”, spune Fröhlich.
Noua tehnologie poate spori eficiența, iar Fröhlich vede mult potențial în aceasta.
„Am fost surprins de cât de departe au ajuns deja tehnologia și inteligența artificială”, spune el. „Au recreat chiar și o mână umană pentru robot.”
Ude speră să continue să lucreze cu Electrocycling pentru a îmbunătăți și mai mult soluțiile pentru deșeurile electronice. Totodată, speranța este ca roboții adaptabili care pot face față unor medii în schimbare să aibă aplicații mult dincolo de reciclarea deșeurilor electronice.
Cu timpul și odată cu dezvoltarea tehnologiei, acești roboți ar putea chiar să se ocupe de menajul general sau să sprijine îngrijitorii din căminele pentru vârstnici, spune Ude.
„Robotica ar putea fi de mare ajutor în astfel de domenii.”
Articol scris de Kaja Šeruga
Cercetările menționate în acest articol au fost finanțate prin programul Orizont al UE. Opiniile persoanelor intervievate nu reflectă neapărat opiniile Comisiei Europene.
Mai multe informații
- ReconCycle
- Site-ul proiectului ReconCycle
- Normele UE privind tratarea deșeurilor de echipamente electrice și electronice
- Strategia digitală a UE
Acest articol a fost publicat inițial în Horizon, revista de cercetare și inovare a UE.