Робот-утилизатор с искусственным интеллектом может помочь решить проблему пластиковых отходов

Инженеры-исследователи разрабатывают уникальный метод увеличения объемов переработки мягких пластмасс путем создания интеллектуального робота, способного распознавать, сортировать и разделять различные виды перерабатываемых отходов.

Несмотря на улучшение ситуации с переработкой пластика в последние годы, проблема захоронения отходов на свалках становится все более актуальной. Основной вклад в эту проблему вносят мягкие пластики, такие как липкая пленка и полиэтиленовые пакеты: в 2016-17 годах 94% из них отправлялись на свалку.

Для мягких пластиков не существует адекватных методов переработки, поскольку они легко запутываются в оборудовании для разделения отходов, что приводит к механическим поломкам и загрязнению других перерабатываемых материалов, таких как бумага. В связи с этой проблемой существующие методы переработки опираются на ручную сортировку мягких пластиков, что часто является повторяющейся и небезопасной работой.

В рамках гранта федерального правительства по проекту Cooperative Research Centre исследователи из Центра Интернета вещей (IoT) и телекоммуникаций при Сиднейском университете совместно с партнерами по отрасли разрабатывают уникальный метод увеличения объемов переработки мягких пластиков — путем создания интеллектуальной автоматизированной роботизированной системы, использующей искусственный интеллект для сортировки перерабатываемых отходов.

В состав команды вошли профессор Бранка Вучетич, профессор Йонгуй Ли, доцент Ванли Оуян, доктор Ванчун Лю и старший технический сотрудник Давей Тан из Школы электротехники и информатики.

Профессор Бранка Вучетич, доктор Ванчун Лю, доктор Ванли Оуян, профессор Йонгуй Ли со своим роботом для переработки отходов. Credit: University of Sydney

Роботизированная система автоматизации переработки будет использовать искусственный интеллект и компьютерное зрение, чтобы научиться определять различные формы отходов, эффективно обучаясь «видеть» и «сортировать» отходы, создавать отдельные потоки отходов и поддерживать чистоту мягких пластиков, чтобы они могли быть переработаны», — говорит эксперт по IoT, профессор Бранка Вучетич.

«Мягкие пластики являются одним из основных источников отходов на свалках и долгое время представляли собой проблему для сектора циркулярной экономики и управления отходами, поскольку для них не было адекватного и безопасного метода сортировки. Используя новейшие технологии IoT, мы создали специального робота для решения этой проблемы», — говорит профессор Йонгуи Ли.

«В период с 2018 по 2019 год в Австралии образовалось 2,5 млн т пластиковых отходов, в том числе мягких пластиков: только 9% из них было отправлено на переработку, а 84% — на свалку. Мы стремимся кардинально изменить эти показатели, разработав решение, позволяющее перерабатывать большую часть мягких пластиковых отходов», — говорит доктор Ванчун Лю.

В разработке системы исследователи сотрудничают с компаниями по утилизации отходов IQRenew и CurbCycle, разработчиками технологий Licella, Mike Ritchie and Associates и Resource Recovery Design.

«Мягкие пластики являются одним из основных источников отходов на свалках и долгое время представляли собой проблему для сектора циркулярной экономики и управления отходами, поскольку для них не было адекватного и безопасного метода сортировки». — Профессор Йонгуи Ли, факультет электротехники и информатики

Система будет интегрирована в установку по переработке материалов IQ Renew в рамках программы CurbCycle по восстановлению мягкого пластика — австралийской инициативы, предусматривающей сбор вторсырья, которое разделяется на пакеты перед помещением в контейнер для сбора вторсырья на обочине.

«Наш проект не только предотвращает попадание бытового мягкого пластика на свалку; создавая решение для сбора и сортировки отходов совместно с нашими промышленными и научными партнерами, мы также создаем устойчивую цепочку поставок, которая доставляет мусор из домохозяйств на конечные рынки», — сказал доцент Ванли Оуян.

«Робот будет идентифицировать пакеты с меткой CurbyTagged и различать источники пластика, отделяя мягкий пластик от полностью смешанного вторсырья», — сказал он.

После отделения от других отходов мягкие пластики будут использоваться для различных целей, в том числе для глубокой переработки в масла и другие ценные химические вещества с помощью запатентованной технологии каталитического гидротермального реактора (Cat-HTR™), созданной компанией Licella Holdings. Компания Licella была основана профессором Томасом Машмайером с факультета естественных наук вместе с генеральным директором Licella доктором Леном Хамфрисом и поддерживается Сиднейским университетом на протяжении 14 лет.

«Этот инновационный процесс обработки материалов поможет расширить диапазон применения технологии преобразования Cat-HTR, которая теперь включает в себя все более сложные потоки отходов, что подчеркивает преимущество тесного сотрудничества промышленности и академических кругов», — сказал профессор Машмайер.

Исследователи получили 2 999 220 долл. в рамках гранта CRC-P федерального правительства Австралии.

Профессор Томас Машмайер из химического факультета университета занимает должность главного консультанта по технологиям в компании Licell a