في كل عام يستهلك الناس في جميع أنحاء العالم 100 مليار طن من المواد - ويعيدون تدوير 8.6 في المائة فقط - وفقًا لتقرير الفجوة الدائرية لعام 2021. يأمل فريق من جنوب السويد في زيادة هذه النسبة المئوية من خلال تحسين التقنيات الآلية المستخدمة لاستعادة الموارد من مجرى النفايات. وقد طور المشروع اختبارًا لتحديد النفايات يستخدم أجهزة استشعار مدعومة بالذكاء الاصطناعي وروبوتات متقدمة لتحديد وفرز المواد القابلة لإعادة التدوير في النفايات الصناعية.

العمل معا لتطبيق تقنية إنترنت الأشياء على إدارة النفايات

نشأ اختبار تحديد النفايات من تعاون بين Innovation Skåne و Mobile Heights ، وهما منظمتان مكرستان للجمع بين الأعمال والأوساط الأكاديمية والقطاع العام معا للابتكار من أجل الصالح العام.

بالتعاون مع الشركاء Invest in Skåne و Norrvidinge و OP Teknik ، ومنحة من Microsoft Datacenter Community Development ، طور الفريق منصة مفتوحة يمكن لمهندسي أجهزة الاستشعار استخدامها لاختبار تقنيتهم في بيئة حقيقية لفرز النفايات. يوفر اختبار تحديد النفايات واجهة أجهزة وبرامج بين تقنية المستشعر وآلة فرز النفايات الحالية ، بحيث يمكن للمهندسين توصيل أجهزة استشعار مختلفة بسهولة وتقييم ومقارنة سرعة ودقة أدائهم في تيارات النفايات المختلفة.

استمر مشروع منصة اختبار تحديد النفايات بين يونيو 2020 ويوليو 2021. خلال هذه الفترة، استخدم الباحثون والمهندسون المنصة للتحقق من صحة أجهزة الاستشعار وتنقيحها لفرز المواد القابلة لإعادة الاستخدام من مختلف مجاري النفايات الصناعية - بما في ذلك بعض التقنيات التي لم يتم تطويرها للغرض التطبيقي لفرز النفايات. على سبيل المثال، تواصل الفريق مع باحثي جامعة لوند لاختبار أسرع كاميرا في العالم، والتي تم تطويرها لغرض علمي لتصوير الفوتونات. وأثبت نموذج أولي مختبري لجهاز استشعار باستخدام هذه الكاميرا نجاحه في تحديد المواد التي يصعب اكتشافها - وتكلفة الكاميرا أقل بنسبة 20 في المائة من الكاميرات فائقة الطيفية المستخدمة في أجهزة الاستشعار اليوم. ويبحث الفريق الآن عن شراكات لجعل الكاميرا متاحة تجارياً.

تحفيز الابتكار في جميع أنحاء الصناعة

وقد أطلق المشروع شرارة الابتكار خارج نطاق الاختبار الأولي. فعلى سبيل المثال، استخدم طالب جامعة لوند، إميل ساندلين، وهو طالب في جامعة لوند، منصة الاختبار لمشروع درجة الماجستير تحت إشراف البروفيسور كارل يوهان أستروم، الذي يُشار إليه على نطاق واسع لعمله في التصوير الحاسوبي. قام مشروع سانديلين بتقييم طرق جديدة لتجزئة المثيلات، وهي القدرة على تحديد أين ينتهي جسم ما ويبدأ جسم آخر - وهو أمر سهل بشكل عام بالنسبة للبشر ولكنه صعب للغاية بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر للتمييز عندما يكون جسم ما فوق آخر. وقد تمكّن المشروع من تحسين دقة تحديد المواد من خلال تدريب خوارزميات الذكاء الاصطناعي على بيانات التصوير التي جمعها مشروع الاختبار. ورغم أن التكنولوجيا الجديدة أكثر دقة، إلا أنها أبطأ، لذا تعمل الأبحاث الحالية على تحسين هذه الخوارزميات الجديدة لتحسين سرعتها.

الابتكار يرى Skåne أيضا تطبيقا محتملا للتكنولوجيا في الفرز الآلي للنفايات في الموقع في المستشفيات. نفايات المستشفيات هي حالة استخدام معقدة ، لأنها تحمل مستويات مختلفة من التعرض للمرضى. يمكن أن يؤدي التحديد الآلي وتعقيم المواد القابلة لإعادة الاستخدام إلى إعادة التدوير إلى قطاع ينتهي فيه المطاف بمعظم المواد حاليا كنفايات.

التطلع إلى مستقبل أكثر استدامة

إن إنشاء اقتصاد دائري للمواد - وسوق أفضل للمواد المعاد استخدامها - يبدأ بتحديد أفضل للمواد باستخدام أجهزة استشعار أفضل. وقد أنشأ مركز اختبار تحديد النفايات نقطة محورية للابتكار في إدارة النفايات. وتبشر التقنيات الجديدة بزيادة المعروض من المواد القابلة لإعادة الاستخدام التي تدخل سوق المواد، مما يقلل من تكلفة المواد المعاد تدويرها ويحول الاقتصاد بعيداً عن الموارد البكر. ومع وجود شراكات جديدة بين القطاعين العام والخاص، يأمل الفريق في مشاركة تقنيات الفرز المحسنة في جميع أنحاء الصناعة من أجل مستقبل أكثر استدامة.

المشاركات ذات الصلة

مستوحاة من التعميمية، مدعومة بالابتكار - مراكز مايكروسوفت الدائرية تعمل على توسيع نطاق الاستدامة - Microsoft Local تعرف على كيفية قيام مراكز مايكروسوفت الدائرية بتوسيع نطاق استدامة سلسلة التوريد السحابية | مدونة وتحديثات Azure | Microsoft Azure قيادة التغيير في مجتمعات مراكز البيانات في أوروبا وجنوب إفريقيا لضمان مستقبل مستدام - Microsoft Local (يذكر ابتكار سكون)