Jak elektronicky rozpoznat plast od papíru a směsného odpadu: Technologie pro efektivnější třídění

Elektrozařízeními jsme obklopeni, a tak jako všechny věci na světě mají i elektrospotřebiče určitou životnost a jednoho dne se z nich stane odpad. Specifikem elektroodpadu je výroba, resp. zhotovení produktu z mnoha druhů materiálů s různými vlastnostmi.

V elektrických a elektronických přístrojích se používá velké množství různých materiálů. Vedle plastu nebo skla jsou ve spotřebičích hlavně kovy - od železa přes hliník a měď až po vzácné kovy, jako je zlato, platina nebo palladium. Větší přístroje se demontují ručně, čímž se získají použitelné náhradní díly a zbytek se dále roztřídí a zpracuje.

Proč je důležité správně třídit odpad?

Správné třídění vypadá jako banalita, ale občas není. Češi jsou v třídění odpadu jedničky, ale i přesto se s některými druhy odpadu neporadí. Na jednoho člověka připadá v tuzemsku průměrně asi 80 kilogramů vytříděného odpadu ročně. Odpad třídí zhruba dvě třetiny obyvatel a mají k tomu k dispozici přes milion barevných kontejnerů a menších nádob na tříděný odpad. Celkem loni podle dat společnosti Eko-kom vzniklo v Česku přes 1,3 milionu tun obalových odpadů.

Největším problémem je, že každá obec má při třídění odpadu svá specifika. Někde se do žlutých kontejnerů spolu s plasty mohou házet hliníkové plechovky, jinde to nejde. Mezi základní doporučení proto patří řídit se nálepkami s informacemi na kontejnerech. Všude ale platí, že odpad by měl být před vhozením do třídicího kontejneru čistý. Hlavně nesmí být mastný ani obsahovat velké množství zbytků. Vhodné je zmenšit velikost odpadu sešlápnutím, zmačkáním nebo v případě krabic jejich rozložením.

Chyby při třídění odpadu

V čem tedy Češi nejčastěji chybují?

Čtěte také: Recyklace elektroniky v Karlových Varech

1. Papírové kelímky na kávu pokrývá uvnitř plastová vrstva, která komplikuje jejich recyklaci.
2. Bioplasty jsou buď biologicky rozložitelné, nebo vyrobené z obnovitelných zdrojů. Žádný z bioplastových materiálů nepatří do kontejneru na plasty, protože mohou dělat problémy při recyklaci. Bioplasty označené jako kompostovatelné také patří do směsného odpadu, nikoli do popelnice na bioodpad.
3. Mastný či jinak znečištěný papír se nedá recyklovat a patří do směsného odpadu.
4. Dříve se plata od vajec vyhazovala do směsného odpadu, dnes už je ale lze recyklovat.
5. Obal od šlehačky patří do šedého kontejneru na kovy, v případě multikomoditního sběru do žluté popelnice.
6. Použité nebo znečištěné ubrousky a kapesníky nepatří do kontejneru na papír, ale do směsného odpadu.
7. Čisté mikrotenové sáčky, například od pečiva nebo ovoce, patří do kontejneru na plasty.
8. Jednorázové elektronické cigarety patří do červeného kontejneru na elektroodpad.
9. Blistr je vyroben z plastu a hliníku, které se při recyklaci nedají oddělit. Jde o takzvaný kompozitní materiál označený písmenem C a zkratkou převládajícího materiálu.
10. Sáčky od instantních polévek jsou kompozitní obaly z více materiálů. Ty se při zpracování nedají oddělit, proto patří do směsného odpadu.
11. Papírové obaly na jídlo s sebou mají často uvnitř plastovou vrstvu, která zabraňuje prosakování a znemožňuje recyklaci. Takové obaly patří do směsného odpadu.
12. Kelímek od jogurtu patří do žluté popelnice. Není ho třeba umývat vodou, stačí ho dobře vyškrábat, aby v něm zůstalo co nejméně zbytků. Pokud má papírový obal, je potřeba ho před vhozením do plastů oddělit a vytřídit zvlášť do papíru.

Robotické třídění odpadu s umělou inteligencí

Jakkoli je v Evropě třídění odpadu vysoce automatizovaným procesem, některé úkony se stále provádí ručně. Jde o namáhavou rutinní práci, kde se zaměstnanci dostávají do přímého kontaktu s odpadem. Na testování implementace robotiky pro třídění a třídění komunálního odpadu se zaměřila pilotní studie financovaná Evropským inovačním a technologickým institutem (EIT) Climate-KIC.

Evropské výzkumné konsorcium vedené společnostmi Ferrovial Services, NTU International a Wuppertal Institute hodnotilo doplnění nebo nahrazení ručního třídění odpadu tříděním pomocí robota s umělou inteligencí (ZRR). Předmětem zkoumání po dobu 21 měsíců byl výkon robota od finského startupu ZenRobotics, který nepřetržitě monitoruje toky odpadu pomocí senzorů. Testy v rámci projektu začaly v roce 2019 a byly provedeny s robotickým systémem ZRR2. Ten se skládal ze dvou robotických ramen. Celý systém umístili na platformě s více než osmi různými zásobníky (čtyři zásobníky na rameno robota) a integrovali ho do procesu třídění komunálního odpadu.

Modul umělé inteligence analyzoval informace zachycené senzory v reálném čase, zatímco kloubová ramena robota vybírala odpad různých tvarů, velikostí a materiálů. Robot třídil PET lahve, LDPE, hliník, železné kovy, PE krabice, velké PE lahve, papír/karton, PP, neupravené dřevo, textilie, Tetra Pak a rostlinnou složku. V rámci projektu šlo o vzorky o hmotnosti 250 kg.

U procesních parametrů se zaznamenávala rychlost třídicího pásu (m/s), konfigurace polohy násypky pro vybrané materiály, nastavení priorit a nastavení systému chapadel. Výstupní parametry byly rozděleny na výkon robota (globální pro dvě ramena) v kg/min (vychystávání/min) a v procentech efektivních vychystávání na jedné straně a účinnosti třídění na straně druhé.

Testy ZRR2 začaly zaškolením robota, poté se studie zaměřila na třídění za optimálních podmínek podávání (tj. optimální rychlost a množství proudu odpadu). Poslední část projektu sestávala z kontinuálního testu, ve kterém byl průtok odpadních toků plynule zvyšován až na množství požadované v praxi. Výsledky byly vyhodnoceny s ohledem na kvalitu třídění a čistotu příslušných materiálových toků a také na prvotní odhady ze socioekonomického hlediska.

Čtěte také: Recyklace Elektronického Odpadu

ZRR2 dosáhl průměrné čistoty 97 procent u všech 13 testovaných toků odpadu. Kromě toho testující identifikovali některá opatření, která by mohla zlepšit výsledky robotického třídění. Šlo například o týdenní aktualizaci třídiče, mechanickou úpravu zařízení, zlepšení softwarové strategie uchopení a přizpůsobení procesu třídění odpadu.

Pro efektivnější proces navrhli instalaci válečkového skluzu pro podporu během procesu dezintegrace nebo přesměrování části objemného proudu odpadu - hlavně uzavřených pytlů - při vstupu do závodu, což také snižuje množství odpadu, který musí robot zpracovat.

Umělou inteligenci v robotice využívá firma ZenRobotics už 15 let. V současné době zařízení ZRR pomáhají při nakládání s odpady například ve Finsku, Švýcarsku, Norsku, Švédsku, Francii, Itálii nebo Anglii. Začíná se rozvíjet spolupráce s recyklátory kovů v USA a zpracovateli odpadů v Korey. Díky robotům byla spuštěna první robotická recyklační stanice na světě nebo vybudována plně automatizovaná MRF nové generace v průmyslovém měřítku.

Časopis Forbes přinesl informace o datové a robotické platformě Recycle OS. Vyvinula ji americká společnost EverestLabs, která se zabývá samostatným systémem průmyslového 3D vidění. Jde o datovou sadu, která dokáže třídit objekty s přesností více než 95 procent.

„Naše umělá inteligence poskytuje přesná data o tvaru, velikosti, hmotnosti, materiálu, typu balení, hodnotě komodity, a dokonce i informace o značce každého recyklovatelného materiálu procházejícího závodem,“ řekl pro Forbes JD Ambati, zakladatel a generální ředitel EverestLabs.

Čtěte také: Zpětný odběr elektroodpadu v prodejnách Lidl

Tyto systémy se podle zveřejněných informací postupem času zlepšují a přizpůsobují novým druhům odpadů, zajišťují přizpůsobivost procesů třídění i při změně složení odpadu. Forbes dále popisuje, že pokročilé algoritmy AI mohou sloužit k rozlišení mnoha variant podobně vypadajících materiálů.

V září 2021 FCC Environment a re3 v Anglii úspěšně nainstalovaly robotický systém sběru odpadu Recycleye, který lze dodatečně vybavit umělou inteligencí. Cílem bylo zlepšit kvalitu třídění na plastové lince (HDPE). Technologie Recycleye Vi-sion a Robotics umístili v rámci stávajícího pásu. Umělou inteligenci naprogramovali k identifikaci a výběru různých produktů na základě priority. Řídicí panel a metriky KPI Recycleye určují přesné množství a typ materiálu odebraného v určitém období. Robotický proces umožňuje 55 výběrů za minutu, navýšil vytříděný cílový materiál o 12 procent s 99procentní čistotou.

„Robota, rám a bezpečnostní vybavení bylo možné sestavit v MRF kabině bez těžkého zvedacího zařízení nebo výrazného narušení provozu. „Umělá inteligence nám umožňuje naučit stroje rozumět obrázkům z videa v reálném čase. To je nesmírně důležité, protože pak mohou vědět, co se děje v jejich prostředí. Používáme 2D a 3D kamery, abychom umožnili strojům rozpoznat objekty, které nikdy předtím neviděly,“ uvádí na svém webu španělská společnost Sadako Technologies.

Profesor Lokendra Pal na katedře lesních biomateriálů na katedře NC State University v USA se spojil s National Renewable Energy Laboratory, IBM a Town of Cary, aby za podpory amerického ministerstva energetiky pracovali na vývoji „inteligentního systému nakládání s odpady“ pro sběr, identifikaci a charakterizaci organických materiálů v nerecyklovatelném odpadu.

Jak uvádějí, nerecyklovatelný odpad zahrnuje položky, které jsou příliš kontaminované pro recyklaci, často proto, že obsahují organické materiály, jako je olej, mastnota a nečistoty. Vědci chtějí tyto materiály přeměnit na obnovitelné produkty, energii a palivo.

Vědec dále vysvětluje, že většina předmětů světlo absorbuje a odráží. Digitální fotoaparáty zobrazují pouze tři barvy - červenou, zelenou a modrou. Hyperspektrální kamery však umí zobrazit mnohem více pásem napříč elektromagnetickým spektrem, což vede k obrázkům, které ukazují chemické vlastnosti, jež by jinak byly neviditelné. Výzkumníci chtějí nahrát tyto metadatové informace spolu s obrázky a popisy položek do cloudové databáze, aby mohli trénovat a testovat modely strojového učení. To lze integrovat s kamerami systému, aby se zlepšilo rozpoznávání a klasifikace nerecyklovatelného odpadu.

Model strojového učení je typ umělé inteligence, která analyzuje data, aby identifikovala vzorce, dělala rozhodnutí a zlepšovala se. V případě Palova výzkumu budou modely analyzovat nahrané obrázky a popisy nerecyklovatelného odpadu a informace o jeho fyzikálních, chemických a biologických vlastnostech s cílem určit kontaminanty, energetickou hustotu a organický obsah.

Do budoucna plánují vědci v pilotním měřítku vyhodnotit technickou proveditelnost a environmentální výkonnost jejich navrhovaného systému.

Zde je shrnutí nejčastějších chyb a správných postupů při třídění odpadu:

Je klíčové, aby lidé měli snadný přístup k třídění plastového odpadu - a to se u nás daří. Možnosti třídění jsou široce dostupné, ať už prostřednictvím kontejnerů na návsi, či sběrných hnízd na sídlištích. U rodinných domů už mohou mít lidé vlastní popelnice na tříděný odpad, což je trend, který se rozmáhá čím dál víc.

tags: #jak #elektronicky #rozeznat #plast #od #papíru

Oblíbené příspěvky:

• Program školy v přírodě Kořenov
• Praktické aspekty napojení odpadu na žumpu v ČR
• Curver Trio: Recenze odpadkového koše
• Hmotnost odpadkových košů
• Nápady na hry do klubovny