Varje år konsumerar människor världen över 100 miljarder ton material - och återvinner endast 8,6 procent, enligt 2021 års Circularity Gap Report. Ett team från södra Sverige hoppas kunna öka denna andel genom att förbättra de automatiserade tekniker som används för att återvinna resurser från avfallsströmmen. Projektet utvecklade en testbädd för avfallsidentifiering som använder AI-aktiverade sensorer och avancerad robotteknik för att identifiera och sortera återvinningsbara material i industriavfall.

Samarbete för att tillämpa IoT-teknik på avfallshantering

Testbädden för avfallsidentifiering är resultatet av ett samarbete mellan Innovation Skåne och Mobile Heights, två organisationer som arbetar för att föra samman näringsliv, akademi och offentlig sektor för att skapa innovationer för det allmännas bästa.

Tillsammans med partnerna Invest in Skåne, Norrvidinge och OP Teknik, och ett bidrag från Microsoft Datacenter Community Development, utvecklade teamet en öppen plattform som sensortekniker kunde använda för att testa sin teknik i en verklig avfallssorteringsmiljö. Testbädden för identifiering av avfall erbjuder ett hård- och mjukvarugränssnitt mellan sensortekniken och en befintlig avfallssorteringsmaskin, så att ingenjörer enkelt kan koppla in olika sensorer och utvärdera och jämföra deras hastighet och noggrannhet i olika avfallsströmmar.

Projektet Waste Identification Testbed pågick mellan juni 2020 och juli 2021. Under denna tid använde forskare och ingenjörer plattformen för att validera och förfina sensorer för att sortera återanvändbara produkter från olika industriella avfallsströmmar - inklusive vissa tekniker som inte hade utvecklats för det tillämpade syftet att sortera avfall. Till exempel kontaktade teamet forskare vid Lunds universitet för att testa världens snabbaste kamera, som utvecklats för det vetenskapliga syftet att filma fotoner. En labprototyp av en sensor som använder denna kamera visade sig framgångsrik när det gällde att identifiera svårdetekterade material - och kameran kostar 20 procent mindre än de hyperspektrala kameror som används i sensorer idag. Teamet undersöker nu möjligheterna att ingå partnerskap för att göra kameran kommersiellt tillgänglig.

Främja innovation i hela branschen

Projektet har gett upphov till innovation utöver de inledande testerna. Till exempel använde en student vid Lunds universitet, Emil Sandelin, testbädden för ett examensarbete under ledning av professor Karl Johan Åström, som är välkänd för sitt arbete inom datorbaserad bildbehandling. I Sandelins projekt utvärderades nya metoder för instanssegmentering, dvs. förmågan att identifiera var ett objekt slutar och ett annat börjar - något som i allmänhet är lätt för människor men en utmaning för datorer att avgöra när ett objekt ligger ovanpå ett annat. Projektet kunde förbättra precisionen i materialidentifieringen genom att träna AI-algoritmer på de bilddata som samlats in av testbäddsprojektet. Den nya tekniken är visserligen mer exakt, men långsammare, så den pågående forskningen går ut på att förfina de nya algoritmerna för att öka deras hastighet.

Innovation Skåne ser också en potentiell tillämpning av tekniken för automatiserad avfallssortering på sjukhus. Sjukhusavfall är ett komplicerat användningsområde eftersom det medför olika nivåer av exponering för patienter. Automatiserad identifiering och sterilisering av återanvändbara material skulle kunna ge återvinning till en sektor där de flesta material för närvarande hamnar som avfall.

En mer hållbar framtid

Att skapa en cirkulär ekonomi för material - och en bättre marknad för återanvända material - börjar med bättre identifiering av material med bättre sensorer. Testbädden för avfallsidentifiering har etablerat en fokuspunkt för innovation inom avfallshantering. Den nya tekniken lovar att öka utbudet av återanvändbara material på materialmarknaden, minska kostnaden för återvunnet material och flytta ekonomin bort från jungfruliga resurser. Med nya privat-offentliga partnerskap på plats hoppas teamet kunna dela med sig av förbättrade sorteringstekniker till hela branschen för en mer hållbar framtid.

Relaterade inlägg

Inspirerad av cirkularitet, driven av innovation - Microsoft Circular Centers skalar upp hållbarheten - Microsoft Local Läs om hur Microsoft Circular Centers skalar upp hållbarheten i molnets leveranskedja | Azure Blog and Updates | Microsoft Azure Driva förändring i europeiska och sydafrikanska datacenter för att säkerställa en hållbar framtid - Microsoft Local (nämner Innovation Skåne)