بازیافت زباله با هوش مصنوعی
با افزایش نگرانی‌ها در مورد مشکل فزاینده زباله در جهان، افراد بیشتری مشتاق راه‌حل‌های فناورانه برای به حداقل رساندن زباله‌هایی هستند که به محل دفن زباله می‌روند.
به گزارش ایسنا، با افزایش جمعیت در سراسر جهان، تولید زباله به طور غیرقابل کنترل در حال افزایش است. شهرداری‌ها، مدیریت چنین زباله‌هایی را برای جداسازی، بازیافت، تبدیل و سایر موارد، چالش‌برانگیز می‌دانند.
با ایجاد سالانه ۱.۳ میلیارد تن ضایعات غذایی، جای تعجب نیست که مردم بر توسعه و دستیابی به فناوری‌های جدید برای کاهش زباله تمرکز کنند. کاهش ضایعات برای محیط زیست ضروری است. این ضرورت نه تنها به دلیل فضای فیزیکی است که محل دفن زباله اشغال می‌کند، بلکه به دلیل انتشار مقادیر زیادی متان است که از زباله‌ها ناشی می‌شود.
تا سال ۲۰۵۰، تولید زباله جامد شهری در سطح جهان تقریبا ۷۰ درصد افزایش خواهد یافت و به ۳.۴ میلیارد تن خواهد رسید.
آمار واقعی نشان می‌دهند که تا سال ۲۰۵۰، تولید زباله جامد شهری در سطح جهان تقریبا ۷۰ درصد افزایش خواهد یافت و به ۳.۴ میلیارد تن خواهد رسید. عوامل گوناگونی مانند شهرنشینی، رشد جمعیت، رشد اقتصادی و عادات خرید مصرف‌کننده، مسئول این افزایش مداوم هستند.
برای کاهش فشار وارد شده بر محیط زیست و خدمات جمع‌آوری زباله، جوامع سراسر جهان به فناوری‌ها و روش‌های هوشمند مدیریت زباله روی آورده‌اند.
مدیریت هوشمند زباله، به هر سیستمی اطلاق می‌شود که از فناوری برای افزایش کارآیی و مقرون‌به‌صرفه بودن جمع‌آوری زباله و سازگاری آن با محیط زیست استفاده می‌کند. بیشتر این سیستم‌ها به «اینترنت اشیا»(IoT) مجهز هستند. آنها داده‌ها را بلافاصله جمع‌آوری و ردیابی می‌کنند تا جمع‌آوری زباله‌ها بهبود یابد.
طبق گزارش «آژانس حفاظت از محیط زیست»(EPA)، تقریبا ۷۵ درصد از جریان زباله در آمریکا قابل بازیافت است اما در واقع، فقط حدود ۳۰ درصد از این ضایعات بازیافت می‌شوند. با در نظر گرفتن این موضوع که انسان‌ها سالانه بیش از دو میلیارد تن زباله تولید می‌کنند، زباله‌های غیرضروری زیادی وجود دارند که به محل دفن زباله و آب‌راه‌های جهان می‌روند.
تقریبا ۷۵ درصد از جریان زباله در آمریکا قابل بازیافت است اما در واقع، فقط حدود ۳۰ درصد از این ضایعات بازیافت می‌شوند.
مشکل زباله‌های جهان به این زودی‌ها از بین نمی‌رود و سیستم‌های سنتی مدیریت زباله برای مقابله با زباله‌های اضافی تولیدشده توسط جمعیت رو به رشد، مجهز نیستند. برای کمک به پر کردن این شکاف، جوامع باید از فناوری‌های هوشمند مدیریت زباله استفاده کنند که کارآیی را افزایش و هزینه‌های جمع‌آوری را کاهش می‌دهند و زباله‌های بیشتری را از محل دفن زباله دور می‌کنند.
اگر به استفاده از فناوری برای کاهش ضایعات علاقه دارید، این گزارش شما را با چند راه حل نوآورانه آشنا می‌کند که می‌توانند روش کاهش زباله را دگرگون سازند. این گزارش، به طور ویژه به پرسش‌های زیر خواهد پرداخت.
نوآوری‌های صورت‌گرفته در فناوری‌های کاهش زباله می‌توانند امکان نظارت، پیشگیری و مدیریت بهتر زباله‌ها را فراهم کنند. این نوآوری‌ها شامل وسایلی هستند که به طور پایدار با زباله‌ها برخورد می‌کنند، اپلیکیشن‌های مخصوص تلفن‌های همراه هوشمند که به ردیابی زباله‌ها و توسعه عادت‌های سازگار با محیط زیست می‌پردازند و حسگرهایی که آنچه داریم و آنچه تولید می‌کنیم، مورد بررسی قرار می‌دهند.
درک روش‌های مدیریت زباله که در دسترس قرار دارند، نخستین گام برای کاهش زباله است. شرکت‌های مدیریت زباله، راه‌های نوآورانه‌ای را برای ساده و کارآمد کردن فرآیند مدیریت زباله ارائه می‌کنند؛ از کمپوست‌کننده‌های رومیزی گرفته تا سطل‌های زباله خودکار. تنها کاری که باید انجام دهید، این است که برخی از این فناوری‌ها را در خانه خود بگنجانید.
چنین سیستم‌هایی به طور کلی به اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و فناوری‌های متداول برای بهینه‌سازی جمع‌آوری زباله مجهز هستند و نوآوری‌های آینده را تشویق می‌کنند.
امروزه با افزایش آگاهی در مورد تفکیک، بازیافت و مدیریت خودکار زباله ممکن است برندهای بیشتری را پیدا کنیم که جدیدترین فناوری‌ها را برای مقابله با آلودگی محیط زیست و مشکلات ناشی از زباله ارائه می‌دهند.
سطل زباله هوشمند
سطل‌های هوشمند زباله، یک سیستم مدیریت هوشمند زباله هستند. حسگرهای بی‌سیم اولتراسونیک در این سطل‌ها تعبیه شده‌اند که میزان پر بودن سطل را تشخیص می‌دهند و سپس با کمک اینترنت اشیا، داده‌ها را به یک پلتفرم نظارت و تحلیل مبتنی بر فضای ابری می‌فرستند. براساس این داده‌ها، خدمات جمع‌آوری زباله را می‌توان بهینه‌سازی کرد.
در سطل‌های هوشمند، یک متراکم‌کننده زباله مبتنی بر انرژی خورشیدی نیز به کار می‌رود که از پیش تنظیم می‌شود و سطل را قادر می‌سازد تا مقدار زیادی زباله را در خود نگه دارد و از بیرون ریختن آنها جلوگیری کند. حسگرهای ایمنی هوشمندی که در سطل‌ها تعبیه شده‌اند، در صورت تشخیص دادن آتش‌سوزی، به ایستگاه نظارت هشدار می‌دهند و به طور خودکار خاموش کردن آتش را آغاز می‌کنند.
حسگرهای ایمنی هوشمندی که در سطل‌ها تعبیه شده‌اند، در صورت تشخیص دادن آتش‌سوزی، به ایستگاه نظارت هشدار می‌دهند و به طور خودکار خاموش کردن آتش را آغاز می‌کنند.سطل‌های زباله هوشمند می‌توانند به ردیابی و تفکیک خودکار مواد بازیافتی کمک کنند. بدیهی است که مردم هنگام دفع زباله‌های خود، به خودشان زحمت نمی‌دهند. بنابراین، شرکت‌ها برای صرفه‌جویی در تلاش و نیروی کار، روی تفکیک و بازیافت زباله‌ها کار می‌کنند.
به عنوان مثال، یک شرکت لهستانی موسوم به «بین-ای»(Bin-e)، یک سطل زباله هوشمند ابداع کرده است که یک فناوری مبتنی بر هوش مصنوعی به نام شناسایی اشیا را به کار می‌برد تا از تفکیک دستی مواد قابل بازیافت در بخش‌های جداگانه جلوگیری کند. پس از آن، سطل به فشرده‌سازی زباله‌ها می‌پردازد و ظرفیت پر کردن سطل را بررسی می‌کند.
کیوسک‌های بازیافت
در میان انواع گوناگون زباله‌هایی که می‌توان در سطل زباله پیدا کرد، تجهیزات الکترونیکی را نیز خواهید یافت. این نوع زباله‌ها، به زباله‌های الکترونیکی معروف هستند. سموم منتشر شده از زباله‌های الکترونیکی می‌توانند هم به انسان و هم به محیط زیست آسیب برسانند. بنابراین، آنها باید به خوبی بازیافت شوند تا از این اثرات جلوگیری به عمل آید.
خبر خوش این است که می‌توان از فناوری برای ساخت کیوسک‌های الکترونیکی زباله استفاده کرد که از برنامه‌های کاربردی هوشمند، برای ارزیابی و تعیین وضعیت دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌کنند. تجهیزات الکترونیکی که در شرایط بدی هستند و در حال حاضر به صاحبان خود یا به محیط زیست آسیب می‌رسانند، با کمک این کیوسک‌ها می‌توانند به درستی دفع شوند.
کیوسک‌های جمع‌آوری زباله که در مناطق گوناگون تعبیه شده‌اند، به مردم کمک می‌کنند تا بتوانند دفع زباله‌های خود را به درستی انجام دهند و در مقابل، پول نقد دریافت کنند.
«اکو ای‌تی‌ام»(ecoATM)، یک نام تجاری بازیافت هوشمند است که با توسعه کیوسک‌های الکترونیکی بازیافت زباله سعی دارد مدیریت زباله را افزایش دهد. چنین ماشین‌هایی به مردم امکان می‌دهند که وسایل الکترونیکی خود را با پول نقد در محل تعویض کنند. آنها برای دستگاه‌های شکسته یا از بین رفته پول نقد ارائه نمی‌دهند، بلکه فقط تبلت، تلفن و پخش‌کننده MP۳ را در هر شرایطی می‌پذیرند و بازیافت مناسب را تضمین می‌کنند.
حسگرهای سطح زباله
خانه‌ها و مشاغل در سراسر جهان برای دفع زباله‌های خود، به خدمات جمع‌آوری زباله متکی هستند. خدمات هفتگی چندین دهه است که وجود دارند اما همیشه کارآمدترین گزینه نیستند.
برای کمک کردن به کاهش رفت و آمدهای غیرضروری به محل‌های دفن زباله، شرکت‌ها و جوامع می‌توانند حسگرهای سطح زباله را در سطل‌های زباله با هر اندازه‌ای نصب کنند. این حسگرها، داده‌ها را جمع‌آوری و ذخیره می‌کنند و به سرویس‌های جمع‌آوری زباله امکان می‌دهند تا پیش‌بینی کنند که سطل‌ها هر چند وقت یک بار باید تخلیه شوند. این کار می‌تواند به جلوگیری از پر شدن سطل‌های زباله عمومی و کاهش آلودگی محیط اطراف کمک کند.
ربات‌های هوشمند بازیافت
مراکز بازیافت در به حداقل رساندن زباله‌هایی که سالانه به آب‌راه‌ها و محل دفن زباله راهی می‌شوند، کمک می‌کنند اما زمانی که چنین مراکزی نتوانند نیازهای نیروی کار را برآورده کنند، ربات‌های بازیافت مبتنی بر هوش مصنوعی، به عنوان یک ناجی ظاهر می‌شوند.
تفکیک زباله خطرناک است. کارگران ممکن است در معرض مواد شیمیایی مضر، خطرات تنفسی یا مواد بیولوژیکی قرار بگیرند که به اشتباه دور ریخته شده‌اند. آنها ممکن است در اثر عملکرد نادرست ماشین‌آلات یا در اثر تفکیک مکرر آسیب ببینند. با گذاشتن مسئولیت تفکیک زباله بر دوش ماشین‌ها می‌توانیم از کارگران برای نقش‌های دیگری در صنعت بازیافت استفاده کنیم.
به عنوان مثال، یک استارت‌آپ مستقر در دنور به نام «ای‌ام‌پی رباتیکس»(AMP Robotics)، سیستم‌های رباتیکی را طراحی کرده است که مواد بازیافتی را تفکیک می‌کند. این ربات به دولت‌ها، مشاغل و سازمان‌های غیردولتی کمک می‌کند تا به نرخ مورد نظر بازیافت دست یابند. ربات‌های مبتنی بر هوش مصنوعی این شرکت می‌توانند خلوص و قوام مواد را افزایش دهند و میزان بازیافت را دو برابر کنند. این ربات‌ها، پلاستیک‌های بازیافتی باکیفیت‌تری را تولید می‌کنند تا اهداف بازیافت برآورده شوند.
فناوری می‌تواند دقت کنترل کیفیت را با هزینه کمتر در مقایسه با تفکیک دستی بهبود ببخشدربات‌های بازیافت، مزایای بسیاری دارند که برخی از آنها به شرح زیر هستند.
تفکیک زباله با هوش مصنوعی
رخ دادن اشتباه در تفکیک زباله ممکن است به دفع نامناسب و از دست رفتن فرصت‌های بازیافت یا استفاده مجدد منجر شود. نظارت دستی امکان‌پذیر است اما گران و ناکارآمد خواهد بود. یک راه حل مبتنی بر هوش مصنوعی می‌تواند به حل کردن این مشکل کمک کند. تفکیک زباله با هوش مصنوعی، به جداسازی مواد براساس گروه آنها کمک می‌کند و روند بازیافت را سرعت می‌بخشد.
استفاده از هوش مصنوعی در بازیافت زباله، مزایای زیادی دارد. این رایانه‌ها می‌توانند داده‌ها را سریع‌تر از انسان‌ها ذخیره و پردازش کنند. داده‌های ذخیره‌شده می‌توانند توسط مدیران استفاده شوند یا حتی برای بهبود خروجی در دسترس عموم قرار بگیرند. حتی خود ماشین‌ها نیز می‌توانند از اطلاعاتی که ذخیره می‌کنند، یاد بگیرند و تفکیک دقیق‌تر را امکان‌پذیر کنند. هوش مصنوعی، اتکای ما به تفکیک دستی را کاهش می‌دهد.
تفکیک زباله با هوش مصنوعی، به جداسازی مواد براساس گروه آنها کمک می‌کند و روند بازیافت را سرعت می‌بخشد.استفاده از هوش مصنوعی در صنعت بازیافت، یک گام مهم در جهت داشتن یک سیستم بازیافت کارآمدتر است. این کار به کاهش آلودگی، استفاده بهتر از محصولاتی که قبلا تولید شده‌اند و کاهش اثر زیست‌محیطی زباله‌ها کمک خواهد کرد.
به عنوان مثال، شرکت «هرا»(HERA) در ایتالیا، یکی از شرکت‌هایی است که برای کاهش آسیب‌های محیطی و به حداقل رساندن زباله‌ها تلاش می‌کند و با مدیریت هوشمند زباله سعی دارد شهرها را تمیزتر نگه دارد. هدف این شرکت، فیلمبرداری از زباله‌های ورودی برای خودکارسازی شناسایی، استفاده مجدد و بازیافت زباله با استفاده از هوش مصنوعی است. بنابراین، هرا از شرکت «آی‌بی‌ام»(IBM) برای تسهیل بخشیدن به توسعه یک راه حل مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده کرد تا این فرآیند، مقرون‌به‌صرفه و سریع باشد.
شرکت «زن‌رباتیکس»(ZenRobotics) مستقر در هلسینکی، ربات‌های تفکیک زباله را برای مواد سنگینی مانند ضایعات ساختمانی و مواد سبک‌وزن مانند زباله‌های خانگی ابداع می‌کند. استفاده از ماشین‌هایی که به صورت شبانه‌روزی کار می‌کنند، می‌تواند حجم زباله‌های تفکیک‌شده را افزایش دهد تا در زمان و هزینه صرفه‌جویی شود.
مدیریت خودکار زباله با کمک اپلیکیشن‌ها
شیوه‌های کنونی مدیریت زباله، بر استفاده از اوراق، تقویم، نرم‌افزارهای یکپارچه و سایر موارد ضروری نیاز دارند. این روش، گران و زمان‌بر است و به نیروی انسانی بیشتری نیاز دارد.
در ساختار مدیریت زباله، اپلیکیشن‌ها می‌توانند مهم‌ترین دستیاران یکپارچه‌سازی فناوری‌های مناسب و جدید برای غیرنظامیان، شرکت‌ها، مقامات و سایر ذینفعان به منظور دستیابی به اهداف کاهش زباله، حفاظت از محیط زیست، بازیافت و مواردی از این دست باشند.
اپلیکیشنی که شامل ویژگی‌های کامل مدیریت زباله است، می‌تواند به مدیریت بهتر زباله‌ها کمک کند. چنین اپلیکیشن‌هایی، رسانه‌ای را برای دسترسی به جزئیات محلی و سیاست‌های مدیریت زباله فراهم می‌کنند. این اپلیکیشن‌ها نه تنها برای کاربران، بلکه برای سازمان‌های مدیریت پسماند نیز سودمند هستند و آنها را قادر می‌سازند تا مدیریت زباله خود را آسان‌تر کنند.
اپلیکیشن‌ها می‌توانند به سازمان‌دهی بهتر ذخیره‌سازی، تأیید ضایعات و نظارت در لحظه بر زباله در مناطق مختلف و همچنین، جمع‌آوری، جداسازی و استفاده از زباله برای تولید برق کمک کنند.یک اپلیکیشن تلفن همراه که از فناوری برای مدیریت زباله استفاده می‌کند، می‌تواند پیشرفتی اساسی را در کل فرآیند مدیریت زباله به همراه داشته باشد. این اپلیکیشن‌ها، چند ویژگی دارند که به سودمند بودن آنها کمک می‌کنند.
شهرهای هوشمند
شهرهای سراسر جهان در حال اجرای راه‌حل‌های هوشمند مدیریت زباله‌ها برای کمک به صرفه‌جویی در هزینه و کاهش اثرات زیست‌محیطی آنها هستند. برخی از شهرها در تلاش برای تبدیل شدن به شهرهای هوشمند، نمونه‌های برجسته‌ای از فناوری‌های مذکور را در عمل ارائه می‌دهند.
سانفرانسیسکو هر ساله مسیر حدود ۸۰ درصد زباله‌های خود را از محل‌های دفن زباله منحرف می‌کند و یکی از بالاترین نرخ‌های بازیافت را در آمریکا دارد. این شهر تا حدودی از طریق مشارکت با یک شرکت جمع‌آوری زباله موسوم به «رکولوژی»(Recology) به این موفقیت دست یافته است. رکولوژی، مبلغ قابل توجهی را برای ارتقای امکانات خود سرمایه‌گذاری کرد و ناوگانی از ربات‌های تفکیک زباله را برای تفکیک سریع و دقیق مواد قابل بازیافت به کار گرفت.
این ربات‌ها مجموعه‌ای از وظایف را انجام می‌دهند؛ از جمله جداسازی آلاینده‌ها، بازیافت مواد قابل بازیافت توسط تفکیک‌کننده‌های سنتی و تفکیک پلاستیک‌های سیاهی که تفکیک‌کننده‌های نوری نمی‌توانند آنها را شناسایی کنند. این کار نه تنها تضمین می‌کند که بیشتر زباله‌های سانفرانسیسکو به درستی بازیافت می‌شوند، بلکه کیفیت و قابلیت فروش مواد بازیافت‌شده را نیز افزایش می‌دهد.
شهر سونگدو در کره جنوبی، یکی از نخستین شهرهایی بود که سیستم مدیریت زباله بدون کامیون را اجرا کرد. این شرکت با نصب سطل‌های متصل به مجموعه‌ای از لوله‌های پنوماتیک زیرزمینی که زباله‌ها را به یک مرکز پردازش زباله منتقل می‌کنند، به این موفقیت مهم دست یافت. در این مرکز پردازش، زباله‌ها به طور خودکار تفکیک، بازیافت، دفن یا سوزانده می‌شوند تا انرژی تولید کنند. این کار نه تنها انتشار کربن را کاهش داد، بلکه به صرفه‌جویی در هزینه‌های شهر نیز کمک کرد. تا سال ۲۰۱۴، این سیستم تنها به هفت کارگر نیاز داشت.
آمستردام، یکی از هوشمندترین شهرهای جهان در رابطه با محیط زیست است. پایتخت هلند به عنوان بخشی از هدف خود برای کاهش انتشار دی‌اکسید کربن تا ۹۵ درصد تا سال ۲۰۵۰، تصمیم گرفت تا سیستم جمع‌آوری زباله‌های عمومی خود را با فناوری هوشمند ارتقا دهد. این شهر در سال ۲۰۱۴، مکانیسم‌های مخصوص وزن کردن را به برخی از کامیون‌های جمع‌آوری خود افزود و حسگرهای سطح زباله را در سطل‌های زباله عمومی نصب کرد. سپس، از داده‌ها برای ایجاد برنامه‌های کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر جمع‌آوری زباله استفاده شد.
در سال ۲۰۲۰، پژوهشگران دانشگاه «ام‌آی‌تی»(MIT) و «موسسه ای‌ام‌اس»(AMS Institute)، از راه حل بالقوه‌ای برای پاکسازی انبوه زباله‌های آمستردام رونمایی کردند. طرح مفهومی آنها، نصب زباله‌دان‌های شناور در کانال‌هایی بود که قایق‌های خودران می‌توانند آنها را جمع‌آوری کنند و بازگردانند.
اگر می‌خواهید در نحوه دفع زباله‌ها در جهان تفاوتی را به وجود آورید، حسگرهایی را به زباله‌دان‌های خود اضافه کنید، یک اپلیکیشن بازیافت را دانلود کنید یا از مدیریت بهتر زباله در جامعه خود حمایت کنید. اگرچه این فناوری‌ها در مقیاس جهانی پیاده‌سازی نشده‌اند اما پایه و اساس آینده‌ای را ایجاد می‌کنند که صرفه‌جویی در هزینه‌های جوامع را به همراه دارد و زباله‌ها را از محل‌های دفن زباله دور نگه می‌دارد.
منبع خبر: خبر گزاری ایسنا
آخرین دیدگاه‌ها