Vuoden 2021 Circularity Gap -raportin mukaan ihmiset kuluttavat maailmanlaajuisesti vuosittain 100 miljardia tonnia materiaaleja - ja kierrättävät vain 8,6 prosenttia niistä. Etelä-Ruotsissa toimiva ryhmä toivoo voivansa kasvattaa tätä prosenttiosuutta parantamalla automatisoituja tekniikoita, joita käytetään resurssien talteenottoon jätevirrasta. Hankkeessa kehitettiin jätteiden tunnistustesti, jossa käytetään tekoälyä hyödyntäviä antureita ja kehittynyttä robotiikkaa teollisuusjätteen kierrätettävien materiaalien tunnistamiseen ja lajitteluun.

Yhteistyö IoT-teknologian soveltamiseksi jätehuoltoon

Waste Identification Testbed syntyi Innovation Skånen ja Mobile Heightsin yhteistyöstä, jotka ovat kaksi organisaatiota, jotka ovat omistautuneet tuomaan liike-elämän, tiedemaailman ja julkisen sektorin yhteen innovoimaan yleisen edun hyväksi.

Yhdessä kumppaneiden Invest in Skånen, Norrvidingen ja OP Teknikin kanssa sekä Microsoftin datakeskus Community Development -ohjelmasta saaman apurahan turvin tiimi kehitti avoimen alustan, jolla anturi-insinöörit voivat testata teknologiaansa todellisessa jätteiden lajitteluympäristössä. Waste Identification Testbed tarjoaa laitteisto- ja ohjelmistorajapinnan anturiteknologian ja olemassa olevan jätteiden lajittelukoneen välille, joten insinöörit voivat helposti liittää erilaisia antureita ja arvioida ja vertailla niiden suorituskyvyn nopeutta ja tarkkuutta eri jätevirroissa.

Jätteiden tunnistamista koskeva testiympäristöhanke oli käynnissä kesäkuun 2020 ja heinäkuun 2021 välisenä aikana. Tänä aikana tutkijat ja insinöörit käyttivät alustaa validoidakseen ja tarkentaakseen antureita, joiden avulla voidaan lajitella uudelleenkäytettäviä tavaroita erilaisista teollisuusjätevirroista - mukaan lukien joitakin teknologioita, joita ei ollut kehitetty jätteiden lajittelua varten. Ryhmä esimerkiksi otti yhteyttä Lundin yliopiston tutkijoihin testatakseen maailman nopeinta kameraa, joka oli kehitetty tieteelliseen tarkoitukseen eli fotonien kuvaamiseen. Tätä kameraa käyttävän anturin laboratorioprototyyppi osoittautui onnistuneeksi vaikeasti havaittavien materiaalien tunnistamisessa, ja kamera maksaa 20 prosenttia vähemmän kuin nykyisin antureissa käytetyt hyperspektrikamerat. Ryhmä tutkii nyt kumppanuuksia kameran saattamiseksi kaupallisesti saataville.

Innovaatioiden synnyttäjä koko alalla

Hanke on synnyttänyt innovaatiota alkuperäistä testausta pidemmälle. Esimerkiksi Lundin yliopiston opiskelija Emil Sandelin käytti testialustaa maisterintutkintoonsa professori Karl Johan Åströmin ohjauksessa, joka on laajalti tunnettu tietokonekuvantamisen alalla tekemästään työstä. Sandelinin hankkeessa arvioitiin uusia menetelmiä instanssin segmentointiin, eli kykyyn tunnistaa, missä yksi objekti päättyy ja missä toinen alkaa - yleensä helppoa ihmisille, mutta melko haastavaa tietokoneille erottaa, milloin yksi objekti on toisen päällä. Hankkeessa pystyttiin parantamaan materiaalien tunnistamisen tarkkuutta harjoittelemalla tekoälyalgoritmeja testialustahankkeessa kerätyn kuvantamisdatan avulla. Uusi tekniikka on tarkempi, mutta hitaampi, joten nykyisessä tutkimuksessa hiotaan näitä uusia algoritmeja niiden nopeuden parantamiseksi.

Innovaatio Skåne näkee myös teknologian mahdollisen soveltamisen jätteiden automaattisessa lajittelussa paikan päällä sairaaloissa. Sairaalajäte on monimutkainen käyttötapaus, koska siihen liittyy erilainen altistuminen potilaille. Uudelleenkäytettävien tuotteiden automaattinen tunnistaminen ja sterilointi voisi tuoda kierrätyksen alalle, jolla suurin osa materiaaleista päätyy tällä hetkellä jätteeksi.

Katse kestävämpään tulevaisuuteen

Materiaalien kiertotalouden luominen - ja parempien markkinoiden luominen uudelleenkäytetyille materiaaleille - alkaa materiaalien paremmalla tunnistamisella ja paremmilla antureilla. Jätetunnistustestiympäristö on luonut keskipisteen jätehuollon innovoinnille. Uudet teknologiat lupaavat lisätä materiaalimarkkinoille tulevien uudelleenkäytettävien materiaalien tarjontaa, alentaa kierrätysmateriaalien kustannuksia ja siirtää taloutta pois neitseellisistä luonnonvaroista. Uusien yksityisen ja julkisen sektorin kumppanuuksien ansiosta ryhmä toivoo voivansa jakaa parannettuja lajittelutekniikoita koko toimialalla kestävämpää tulevaisuutta varten.

related Viestiä

Kiertokulku innoittaa, innovaatio voimanlähteenä - Microsoftin kiertokeskukset skaalaavat kestävyyttä - Microsoft Local Lue, miten Microsoftin kiertokeskukset skaalaavat pilvipalvelujen toimitusketjun kestävyyttä | Azure Blog and Updates | Microsoft Azure Muutoksen edistäminen Euroopan ja Etelä-Afrikan konesaliyhteisöissä kestävän tulevaisuuden varmistamiseksi - Microsoft Local (mainitsee Innovation Skåne).