Promoção de uma economia circular na Suécia por meio da identificação automatizada de resíduos
Todos os anos, as pessoas em todo o mundo consomem 100 bilhões de toneladas de materiais e reciclam apenas 8,6%, de acordo com o Circularity Gap Report de 2021. Uma equipe do sul da Suécia espera aumentar essa porcentagem aprimorando as tecnologias automatizadas usadas para recuperar recursos do fluxo de resíduos. O projeto desenvolveu um banco de testes de identificação de resíduos que usa sensores habilitados para IA e robótica avançada para identificar e classificar materiais recicláveis em resíduos industriais.
Trabalhando juntos para aplicar a tecnologia IoT ao gerenciamento de resíduos
O Waste Identification Testbed surgiu de uma colaboração entre a Innovation Skåne e a Mobile Heights, duas organizações dedicadas a reunir empresas, universidades e o setor público para inovar para o bem público.
Juntamente com os parceiros Invest in Skåne, Norrvidinge e OP Teknik, e com um subsídio da Microsoft Datacenter Community Development, a equipe desenvolveu uma plataforma aberta que os engenheiros de sensores poderiam usar para testar sua tecnologia em um ambiente real de classificação de resíduos. O Waste Identification Testbed oferece uma interface de hardware e software entre a tecnologia de sensores e uma máquina de triagem de resíduos existente, para que os engenheiros possam conectar facilmente diferentes sensores e avaliar e comparar a velocidade e a precisão de seu desempenho em diferentes fluxos de resíduos.
O projeto Waste Identification Testbed foi realizado entre junho de 2020 e julho de 2021. Durante esse período, pesquisadores e engenheiros usaram a plataforma para validar e refinar sensores para classificar materiais reutilizáveis de diferentes fluxos de resíduos industriais - incluindo algumas tecnologias que não haviam sido desenvolvidas para a finalidade aplicada de classificação de resíduos. Por exemplo, a equipe entrou em contato com pesquisadores da Universidade de Lund para testar a câmera mais rápida do mundo, desenvolvida com o objetivo científico de filmar fótons. Um protótipo de laboratório de um sensor que usa essa câmera foi bem-sucedido na identificação de materiais difíceis de detectar - e a câmera custa 20% menos do que as câmeras hiperespectrais usadas em sensores atualmente. A equipe agora está explorando parcerias para tornar a câmera disponível comercialmente.
Incentivar a inovação em todo o setor
O projeto gerou inovação além dos testes iniciais. Por exemplo, um estudante da Universidade de Lund, Emil Sandelin, usou o banco de testes para um projeto de mestrado sob a supervisão do professor Karl Johan Åström, amplamente citado por seu trabalho em imagens computadorizadas. O projeto de Sandelin avaliou novos métodos de segmentação de instâncias, que é a capacidade de identificar onde um objeto termina e outro começa - geralmente fácil para os seres humanos, mas bastante desafiador para os computadores distinguirem quando um objeto está em cima de outro. O projeto conseguiu melhorar a precisão da identificação de materiais treinando algoritmos de IA nos dados de imagem coletados pelo projeto de teste. A nova tecnologia, embora mais precisa, é mais lenta, portanto, a pesquisa atual está refinando esses novos algoritmos para aumentar sua velocidade.
A Innovation Skåne também vê uma possível aplicação da tecnologia na classificação automatizada de resíduos no local em hospitais. O lixo hospitalar é um caso de uso complicado, pois apresenta diferentes níveis de exposição aos pacientes. A identificação e a esterilização automatizadas de materiais reutilizáveis podem levar a reciclagem a um setor no qual a maioria dos materiais acaba sendo descartada.
Olhando para um futuro mais sustentável
A criação de uma economia circular para materiais - e um mercado melhor para materiais reutilizados - começa com uma melhor identificação de materiais com sensores melhores. O Waste Identification Testbed estabeleceu um ponto focal para a inovação no gerenciamento de resíduos. As novas tecnologias prometem aumentar a oferta de materiais reutilizáveis que entram no mercado de materiais, reduzindo o custo dos materiais reciclados e afastando a economia dos recursos virgens. Com novas parcerias público-privadas em vigor, a equipe espera compartilhar tecnologias de classificação aprimoradas em todo o setor para um futuro mais sustentável.
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