Tërheqja absolute: robotët do të eliminojnë të gjithë ndotjen e mjedisit

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-16 16:16

Që në ditët e Greqisë së Lashtë, çështja e mbetjeve ishte akute. Një nga bëmat e Herkulit - pastrimi i stallave Augean - ishte tashmë në fuqinë e vetëm një gjysmëperëndi në ato ditë. Në Jerusalem, ajo pjesë e tokës ku hidheshin mbeturinat dhe ku digjeshin mbeturinat quhej Gehenna Fiery, e cila më vonë u bë emërtimi i përgjithshëm i ferrit.

Në mesjetë, mbeturinat dhe ujërat e zeza hidheshin nga dritaret direkt në rrugë, gjë që shkaktoi epidemi sëmundjesh si tifoja dhe murtaja. Pas shekujsh, ne nuk i heqim mbeturinat nga dritaret, por i ruajmë në deponi dhe në disa vende i riciklojmë.

Çdo vit në botë krijohen 2 miliardë tonë mbeturina. Në Rusi, një familje hedh më shumë se 250 kg në vit, si rezultat i të cilave janë grumbulluar 38 miliardë tonë. Për sa i përket sipërfaqes është 4 milionë hektarë ose vetëm Zvicra. Natyrisht, plehrat nuk ndodhen në një vend, por shpërndahen në mijëra vendgrumbullime, duke përfshirë edhe ato ilegale. Akumulimet më masive të mbeturinave janë deponitë në Guangzhou dhe Hong Kong me njëqind hektarë, një deponi e pajisjeve elektronike Guiyu në Kinë për 5,2 mijë hektarë, ose Plehrat e Madhe në Oqean për 80 mijë tonë.

Plehrat në vendgrumbullimet digjen, duke shkaktuar probleme të mushkërive dhe syve ose kancer te banorët e zonës. Plehrat dekompozohen, futen në tokë, bimë dhe ujëra nëntokësore dhe dete. Peshqit në det hanë plastikë, e cila depozitohet në indet e tyre dhe përfundon në tryezën tonë. Edhe nëse plehrat janë larg, na prekin.

Problemi i plehrave është global. Gjysmëperëndi nuk do ta ndihmojë më - robotët e kanë zënë vendin e tij. Ata mund të jenë në gjendje të trajtojnë miliarda ton mbeturina, sepse njerëzit nuk po e bëjnë ende. Le të hedhim një vështrim se si robotët gjejnë, mbledhin mbeturina, kontrollojnë burimet e ndotjes dhe ndihmojnë njerëzit.

Robotët - shkaku dhe zgjidhja

Ne kemi shkruar tashmë se si robotët ndihmojnë në shitje dhe marketing: ata takojnë mysafirë në restorante, hotele, luajnë në shfaqje dhe punojnë si promovues. Kohë më parë ata zunë vendin e njerëzve në prodhim. Janë të afta të shkatërrojnë edhe plehrat, por, interesant, janë të lidhura drejtpërdrejt me problemin e këtyre plehrave.

Robotizimi masiv filloi në vitet 50-60 të shekullit të kaluar, kur u prezantuan robotët industrialë për prodhimin e mallrave të ndryshme: nga makinat tek kozmetika. Në fillim, robotët kryenin operacione të thjeshta, si vulosjen e stampave, më pas ato më të ndërlikuara: prerjen, saldimin dhe instalimin e pjesëve. Tani funksionojnë fabrika plotësisht të automatizuara, ku i gjithë cikli i detyrave të prodhimit është robotizuar.

Roboti nuk lodhet, nuk kërkon promovim, pagesë për pushime dhe nuk hyn në grevë, dhe efikasiteti është një renditje përmasash më e lartë se ajo e një njeriu. Prandaj, me ardhjen e robotëve, ka më shumë mallra dhe shërbime. Më shumë mallra - më shumë kosto burimesh. Më shumë kosto të burimeve dhe mallrave - më shumë mbeturina. Robotizimi e bën prodhimin më të lirë, krijon më shumë produkte me vlerë të shtuar dhe përshpejton ekonominë. Nëse rritet prodhimi, rriten edhe mbetjet e këtij prodhimi.

Megjithatë, mjedisi nuk mund të përshpejtohet. Ajo nuk mund të përballojë plehrat aktuale, çfarë mund të themi për të ardhmen? Në natyrë, thjesht nuk ka mekanizma, baktere apo kafshë që mund të përpunojnë hekurin, qelqin ose produktet e naftës. Disa vite më parë u zbuluan bakteret që dekompozojnë disa lloje të plastikës, por shumë ngadalë - 1 milimetër në 30 javë. Baktereve do t'i duhen mijëra vjet për të përballuar vëllimin aktual të plastikës, edhe nëse të gjitha fabrikat që prodhojnë të reja mbyllen.

Robotët janë një nga shkaqet e problemeve të plehrave, por ata mund të na ndihmojnë gjithashtu: mbledhim, klasifikojmë, hedhim dhe riciklojmë mbeturinat.

Cikli i plehrave

Le të hedhim një vështrim në ciklin e jetës së plehrave, ku robotët mund të futen në zinxhir dhe çfarë saktësisht mund të bëjnë ata.

Përveç prodhimit, jeta e mbetjeve ndahet në faza:

Mbledhja

Renditja

Përpunimi

Asgjesimi

Tani e gjithë kjo bëhet nga njerëzit. Mblidhim mbeturinat në thasë dhe i vendosim në kosha. Në disa vende, si Suedia, Finlanda apo Zvicra, banorëve u kërkohet me ligj që të klasifikojnë mbetjet në qelq, plastikë, lëndë organike dhe lloje të tjera. Pasi plehrat të kenë hyrë në kosh, ato merren nga një kamion plehrash dhe transportohen në një qendër shpërndarjeje, më pas në një vendgrumbullim ose në një fabrikë për riciklimin e mbetjeve.

Ky hap i parë - mbledhja e mbeturinave - mund të robotizohet.

Mbledhja dhe asgjësimi i mbeturinave

Makinat e grumbullimit të mbetjeve

Faza e parë e robotizimit të grumbullimit të mbeturinave janë makinat e grumbullimit të mbeturinave. Ato tashmë janë zbatuar dhe po punojnë në Suedi në supermarkete, farmaci dhe pika karburanti. Makineritë pranojnë mbetje të vogla shtëpiake dhe të dëmshme: llamba, bateri, llaqe, ngjitës, bojëra, kanaçe sprej, enë qelqi, kanaçe. Makina shitëse jep një shpërblim për mbeturinat e marra.

Kështu zgjidhen dy detyra. E para është të mësojmë njerëzit me stimuj financiarë që të mos hedhin mbeturina askund. E dyta është automatizimi i grumbullimit të mbetjeve në një farë mënyre.

Pajisjet e tilla gjenden ende në Rusi vetëm në një numër të vogël - për shembull, në dyqanet e ushqimit të shëndetshëm VkusVill. Ka gati dy vjet që dyqanet kanë kontejnerë për marrjen e baterive. Çdo muaj ata mbledhin pothuajse 10 ton bateri, dhe dyqani shpenzon 700 mijë rubla për asgjësimin e mbetjeve të rrezikshme. Nuk ka asnjë shpërblim për bateritë e dhuruara, por nuk është e nevojshme - gjithçka funksionon në altruizëm. Më vete, ka pandomat - pajisje për marrjen e shisheve plastike dhe alumini.

Kontejnerët inteligjentë të mbeturinave

Në këtë rrugë kanë marrë edhe fqinjët e suedezëve, holandezët në Hagë dhe po fusin kazanët inteligjentë. Kontejnerët kanë sensorë të plotësisë. Informacioni për këtë i transmetohet shërbimit të grumbullimit katër herë në ditë. Softueri në shërbim analizon sasinë e mbeturinave dhe ndërton një orar grumbullimi - çdo herë itinerari është i ndryshëm, në varësi të të dhënave. Grumbulluesit e plehrave kursejnë kohë dhe para duke mos grumbulluar kosha gjysmë bosh, me vozitje të panevojshme përgjatë rrugës dhe pa u ngecur në bllokime trafiku. Përveç kësaj, sistemi mund të planifikojë një rrugë për ditën tjetër, duke analizuar të dhënat për disa ditë.

Sensorët janë në 1,400 kontejnerë mbeturinash nëntokësore në Hagë. Prodhuesi është kompania Enevo nga Finlanda. Ajo prodhon sensorë dhe softuer të analizës së mbetjeve dhe operon në 35 vende. Zbatimi i sistemit për shërbimet qeveritare dhe kompanitë private ka treguar se grumbullimi automatik është më efikas se mbledhja manuale. Kompanitë kursejnë 30% në kostot e grumbullimit të mbetjeve duke përdorur sensorë dhe softuer. Kursimet ndonjëherë mund të jenë deri në 50%.

Në Rusi, ekziston një analog - një pajisje nga kompania Wasteout. Kjo është një pajisje me sensorë të integruar: tejzanor, temperaturë, anim dhe një modul radio për transmetimin e të dhënave mbi plotësinë e kontejnerit. Sistemi është i ngjashëm me Enovo, por matjet merren ndryshe, kështu që patenta nuk cenohet. Pajisjet e mbeturinave janë instaluar në Moskë, Shën Petersburg dhe Kaluga. Në Perm përdoren nga kompania Bumatika, e cila menaxhon landfillin. Pajisjet janë të konfiguruara për të punuar në acar, nxehtësi dhe janë të mbrojtura nga vandalët.

Kamionë inteligjentë plehrash

Nëse japim kontejnerë "të zgjuar" plehrash, atëherë pse të mos bëjmë të njëjtën gjë me kamionët e plehrave? Duket si një hap logjik? Po, kjo është e drejtë.

Në vitin 2017, dy kompani suedeze, gjigandi i automobilave Volvo dhe kompania e depozitimit të mbeturinave Renovo, nisën një projekt të përbashkët ROAR - Trajtimi Autonom i Refuzeve me bazë robotësh ose kamion robotik i plehrave.

Kamioni i plehrave drejtohet nga një person, por një pjesë e punës është e automatizuar. Rrugët e reja vendosen nga shoferi dhe makina i kujton ato. Herën tjetër makina do të shkojë në kontejnerë vetë duke përdorur GPS, me konsum minimal të karburantit. Kamioni i plehrave kujton vendndodhjen e tankeve dhe pengesave të tjera, mund të lëvizë në drejtim të kundërt dhe të rrotullohet rreth makinave të parkuara. Ka sensorë të instaluar dhe nëse sheh një mace, fëmijë ose ndonjë objekt tjetër lëvizës në rrugë, makina do të ndalojë. E vetmja gjë që bën një person është të përdorë një mekanizëm që ngarkon mbeturinat në trup.

Një vit më parë, të njëjtat kamionë plehrash u pajisën me drone për të monitoruar ngarkesën e tankeve. Por projekti nuk u zhvillua. Një kamion plehrash pa drone funksionon tashmë me efikasitet.

Pastrimi i lumenjve dhe deteve

Një çështje më vete është pastrimi i deteve, lumenjve dhe liqeneve. Plehrat janë më të vështira për t'u kontrolluar në ujë sesa në tokë. Rrymat transportojnë mbeturina në vende të ndryshme, mbeturinat grumbullohen në fund ose në kolonën e ujit. Nëse nuk ka rrymë, atëherë mbeturinat mbeten jashtë bregut dhe duhet të hiqen me dorë.

Si do të merren robotët me këtë? Le të fillojmë nga pak

Portet dhe zonat bregdetare

RanMarine ka zhvilluar robotin WasteShark që do të notojë në porte dhe zona bregdetare dhe do të mbledhë mbeturinat përpara se të hyjnë në oqeanin e hapur. WasteShark është një "kuti me gojë" plastike lundruese dhe një motor elektrik. Kutia “gëlltit” mbeturinat në ujë dhe njëkohësisht analizon cilësinë e ujit, mat temperaturën e detit dhe ajrit dhe i transmeton këto të dhëna “në breg”. Operatori i kutisë korrigjon kursin bazuar në të dhënat.

WasteShark është testuar në Roterdam dhe tani po mbledh mbeturina në MB dhe Dubai.

Në të ardhmen, RanMarine planifikon të mbledhë dhe lëshojë një robot të madh Peshkaqeni i Mbetjeve në det. Ai do të jetë në gjendje të mbledhë 500 kg mbeturina në të njëjtën kohë. Roboti do të mundësohet nga panelet diellore dhe do të lundrojë në det duke përdorur një navigator.

Detet dhe liqenet

Një pajisje e ngjashme në funksionalitet - Drone Detare - u zhvillua në Francë. Autorët (Shkolla Ndërkombëtare e Dizajnit) vendosën të ndanin copën e madhe të mbeturinave. Drone Detare është e ngjashme me WasteShark, por noton nën ujë. Roboti është si një kosh plehrash me motorë dhe bateri që noton dhe kap mbeturinat në mënyrë autonome.

Roboti noton në vendin ku mblidhen mbeturinat në anije, më pas ato ulen dhe Drone Detare kap shishe plastike, çanta, karton, duke trembur njëkohësisht peshkun me emetues të zërit. Kur shporta mbushet, roboti kthehet në anije, ku mbetjet e grumbulluara hiqen dhe bateritë rimbushen.

Disa zhvillime të tjera të pastruesve detarë

• Row-Bot është një robot i vogël i prodhuar nga Britania që largon bakteret nga uji. Ai merr energji nga vetë bakteret, të cilat i “tretet” në vetvete.

• Seasarm nga SHBA - një transportues lundrues që mbledh produktet e naftës nga sipërfaqja e ujit.

• FRED nga ClearBlueSea - platformë me vela 30m që mbledh plastikë në det.

Vend i madh plehrash

Heqja e bllokimeve bregdetare të lumenjve, deteve dhe liqeneve është një detyrë relativisht e thjeshtë. E thjeshtë në krahasim me copëzën e madhe të mbeturinave. Kjo është landfilli më i madh në botë - një shtet plehrash në mes të Oqeanit Paqësor. Është aq i madh sa duket se së shpejti do të ketë flamurin e vet dhe një vend në OKB.

Kryesisht vendi është i përbërë nga plastike dhe rrjeta peshkimi. Plastika shpërbëhet me kalimin e kohës dhe nën ndikimin e ujit të kripur, dhe më pas në grimca që variojnë në madhësi nga një centimetër në një milimetër ose më pak. Grimcat pezullohen në ujë dhe formojnë një "supë plastike". Kjo supë ushqehet me plankton, ushqehet me peshq dhe më tej përgjatë zinxhirit ushqimor, plastika arrin në tryezën tonë.

Boyan Slat, një shpikës i ri nga Holanda, dëshiron të zgjidhë këtë problem. Bojan themeloi Ocean Cleanup, një startup, qëllimi i të cilit është të pastrojë oqeanin nga plastika. Zhvillimi i Boyana-s është një krah gjigant, disa dhjetëra ose qindra metra, lundrues në formën e një V, në të cilin është ngjitur një rrjetë. Rrjeta është zhytur në ujë në një kënd dhe balancohet në spiranca dhe nota të vogla. E gjithë struktura shtrihet në det dhe mbeturinat futen në të falë rrymës.

"Vrapimet" testuese u kryen në brigjet e Holandës, San Franciskos dhe Japonisë dhe tani ndërtimi po shkon drejt Pikës së Madhe. Po, dizajni i Boyan nuk është një robot, por ndoshta do të zgjidhë problemin më të madh të plehrave pa ndërhyrjen njerëzore.

Klasifikimi dhe riciklimi i mbetjeve

Hapi tjetër është renditja. U vendos që të kombinohen renditja dhe grumbullimi në Kinë. Startup i Clean Robotics ka prezantuar një simbiozë të një koshi plehrash dhe një roboti klasifikues - Trashbot. Roboti është një kosh plehrash me kamera, sensorë, detektorë metali dhe motorë. Kur një person i afrohet robotit, sensorët e zbulojnë këtë dhe motorët hapin kapakun e rezervuarit. Mbeturinat bien nga brenda dhe sistemi i ndan mbeturinat në metal, plastikë dhe lloje të tjera.

Opsioni është ekzotik. Nëse nuk merrni parasysh hibride të tilla të çuditshme të një koshi plehrash dhe një transportues klasifikimi, atëherë metoda klasike e klasifikimit të mbeturinave kalon në disa faza:

Renditja në metal dhe jometal

Të renditura sipas peshës

Departamenti i plastikës

Ndarja e letrës

Ndarja e mbetjeve ushqimore

Renditja manuale e mbetjeve nga punëtorët që, sipas rregullave të caktuara, ndajnë mbeturinat

Çdo fazë është e ndarë në nën-faza. Gjithçka varet nga niveli i zhvillimit të ndërmarrjeve përpunuese në vend. Mbetjet, të cilat vendosen në kontejnerë të ndryshëm, dërgohen në impiante speciale për përpunim teknologjik.

Renditja e mbetjeve të ndërtimit

Ashtu si me punët e tjera monotone, hapi i renditjes është i automatizuar. Kompania ZenRobotics nga Finlanda ka krijuar një teknologji Recycler që kombinon tre faza në një, por deri më tani vetëm për mbetjet e ndërtimit.

Fizikisht, një robot është dy manipulues, një rrip transportieri, kontejnerë vëllimorë dhe sensorë: kamera video të llojeve të ndryshme dhe detektorë metalikë. Jofizikisht - inteligjencë artificiale, e cila bazohet në një algoritëm kërkimi përshtatës. Algoritmi përdor parimet e funksionimit të trurit të njeriut. Ata i tregojnë atij mostra të plehrave, tregojnë se çfarë lloji korrespondon dhe algoritmi mëson të gjejë një të ngjashëm në masën totale të mbeturinave.

Mbetjet futen në një rrip transportieri dhe sensorët dhe algoritmi i një roboti të trajnuar përcaktojnë materialin e artikullit. Roboti rrëmben me manipulator një objekt që peshon deri në 20 kg dhe e drejton në kontejnerin e duhur të ruajtjes ose rripin transportues për përpunim. Saktësia e robotit është 98%.

Nëse roboti nuk mund të njohë një pjesë të mbeturinave, atëherë ai do të shkojë përgjatë transportuesit në një enë të veçantë, dhe pastaj përsëri në fillim të transportuesit. Krahasuar me metodën manuale, një klasifikim i tillë është më efikas edhe me gabime. Sistemi i renditjes mund të përbëhet nga dy ose më shumë robotë. Softueri i robotit është vetë-mësues dhe më tej funksionon më saktë.

Një robot i ngjashëm për pastrimin e mbeturinave të ndërtimit është zhvilluar në Kinë. Në Songjiang, një nga lagjet e Shangait, makina me madhësinë e një ndërtese pesëkatëshe po pastrojnë mbeturinat nga një kantier ndërtimi. Ata i ndajnë mbetjet në tokë, rërë, tulla dhe mbetje për djegie. Robotët shtypin fraksione të mëdha betoni, gurë ose llaç për ta bërë më të lehtë transportin e tyre në landfill. Mbetjet e ndërtimit janë shumë pluhur, por ky problem u zgjidh me një perde uji. Në një orë, roboti përpunon 300 tonë mbeturina. Kjo është e barabartë me punën e 25 personave.

Këta robotë janë robotë pilot. Ata planifikojnë të përmirësojnë pajisjen këtë vit. Dizajni është kryer nga qendra kërkimore e CSG Robot Base. Planet janë për të arritur një nivel përpunimi prej 600 mijë tonësh në vit. Kina është një vend me ndërtime të vazhdueshme. Industria e ndërtimit përbën 6-7% të PBB-së së vendit, ndaj robotë të tillë janë të dënuar të përdoren kudo.

Renditja në lloje të ndryshme

Një tjetër ndarës i ngjashëm u zhvillua në Gjermani. Gunther Envirotech ka zhvilluar fabrikën e klasifikimit Splitter. Ndryshe nga homologët e saj nga Finlanda, pajisja gjermane nuk përdor sensorë, sensorë apo softuer. Në vend të kësaj, mekanika funksionon: shtyllat dhe boshtet e një forme të caktuar i renditin mbetjet sipas formës, madhësisë dhe peshës në tre kategori. Renditja e plehrave nga roboti Splitter është i përafërt dhe i përshtatshëm për fraksionim parësor.

Evolucioni i mëtejshëm i klasifikuesve do të ndjekë rrugën e ndërlikimit. Plehrat do të klasifikohen në beton, tulla të lehta dhe të rënda, beton gazuar, silikat, gips, azbest. Jashtë industrisë së ndërtimit, robotët duhet të bëhen edhe më të ndërlikuar: klasifikimi në plastikë, letër, dru, pajisje elektronike, rroba, mbetje ushqimore, ilaçe. Çdo kategori kërkon një ndarje sipas peshës, madhësisë dhe llojit, për shembull, karton dhe letër.

Kjo rrugë është tashmë në rrugë në MIT - Massachusetts Institute of Technology. Ndarësi i robotëve RoCycle në zhvillim. Siç është konceptuar, roboti është në gjendje të përcaktojë llojin e materialit. Për ta bërë këtë, ai ka sensorë të prekshëm, dhe në të ardhmen do të shtohen kamerat dhe vizioni kompjuterik.

Ka mjaft robotë të tjerë aktivë klasifikues

• AMP Cortex nga AMP Robotics në SHBA. Roboti nxjerr kartonin me një filxhan thithës nga rryma e mbeturinave në transportues. Plehrat përcaktohen me anë të softuerit që mund të përditësohet përmes "cloud".

• Robotët Liam. Në SHBA, ai çmonton iPhone të vjetëruar, dhe në Angli - TV me tuba fotografish.

• Robot SamurAI nga Machinex Technologies të Kanadasë. Njeh plastikën, kartonin, kutitë, ambalazhet me makinerinë. Saktësia e një roboti tashmë është e barabartë me atë të një njeriu.

• Robot rus për klasifikimin e mbetjeve nga GC "Environmental and Energy Technologies". Ai njeh 20 lloje të plastikës midis mbeturinave të tjera që lëvizin përgjatë transportuesit, jo vetëm nga kamerat, por nga një spektrometër që skanon përbërjen kimike dhe ngjyrën.

Ka edhe projekte të reja ruse që ende nuk i kanë nxjerrë produktet e tyre në treg. Mes tyre është edhe Neuro Recycling, banore e YotaLab. Kompania po zhvillon një sistem të klasifikimit të mbetjeve duke përdorur robotë të mesëm dhe të lehtë që kontrollohen nga një rrjet nervor. Ekipi i projektit ka 120 persona, 50 prej tyre janë të angazhuar në zhvillim.

Tandemi robot-njeri

Perspektiva e futjes së robotizimit në grumbullimin, klasifikimin dhe riciklimin e mbetjeve është reale. Tashmë, duke përdorur teknologjitë që janë “në dorë”, pa marrë parasysh idetë utopike apo fantastike, është e mundur të automatizohen dhe robotizohen fazat e jetës së plehrave.

Si mund të duket?

Kosha të zgjuar plehrash. Kur mbushen, sinjalizojnë në "qendrën e kontrollit", softueri merr sinjalin dhe formon një rrugë.

Plehrat merren nga një kamion plehrash gjysmë automatik që mund të parkojë vetë dhe të kujton rrugën.

Në pikën e transferimit, mbeturinat klasifikohen me transportues robotikë në plastikë, qelq, karton, mbetje ushqimore dhe futen në kontejnerë të veçantë. Disa lloje të mbetjeve ngjeshen me një shtypës, mblidhen në blloqe ose thasë dhe dërgohen ose në një vendgrumbullim ose në një fabrikë të përpunimit të mbetjeve.

Në fabrikë mekanikisht: vinça, manipulatorë, transportues; mbeturinat dërgohen për riciklim.

Robotët transportues për klasifikimin e mbetjeve ndërtimore dhe civile janë tashmë në funksion. Robotizimi i mbetjeve zvogëlon përqindjen e mbetjeve që shkojnë në landfille dhe rrit përqindjen e mbetjeve të ricikluara. Automatizimi mund të jetë fitimprurës: zëvendësimi i një roboti me një duzinë njerëz në renditje dhe disa shoferë në një kamion plehrash redukton kostot dhe rrit efikasitetin. Kjo është një fazë krejtësisht logjike në zhvillimin e njerëzimit, e njëjtë me automatizimin e punës së punëtorëve në fabrika. Megjithëse autonomia absolute nuk është ende e mundur, tandemi i robotëve dhe njerëzve në sferën e plehrave është mjaft real.