Industria reciclării trece printr-o transformare majoră, mizând pe inteligenţa artificială pentru a rezolva una dintre cele mai mari provocări: sortarea eficientă a deşeurilor. Totuşi, deşi progresul tehnologic este rapid, piaţa şi infrastructura rămân în urmă, limitând impactul acestor soluţii.

Americanii sunt extrem de buni la a arunca lucruri. Ţara produce aproape 300 de milioane de tone de deşeuri pe an, iar miliarde de dolari în materiale reutilizabile ajung la gropile de gunoi, chiar şi după ce trec prin containerele de reciclare, scrie revista Quartz. Problema a fost întotdeauna sortarea tuturor - separarea grâului de neghină sau, în acest caz, a dozei de aluminiu de un scutec murdar. Pentru a face asta, industria s-a bazat de-a lungul anilor fie pe mărunţirea tuturor lucrurilor şi încercarea de a le separa mecanic, fie pe plata unor oameni care stau deasupra benzilor transportoare şi aleg manual obiectele. Niciuna dintre abordări nu se scalează bine. Mărunţirea produce materiale contaminate, cu valoare scăzută. Sortarea manuală este lentă, costisitoare şi din ce în ce mai greu de susţinut cu personal.

Oricum ar fi, extragerea materialelor valoroase din deşeuri costă cam cât valorează materialele în sine.

La fel ca aproape orice altă industrie din prezent, reciclarea pariază că AI poate schimba regulile jocului. Un număr tot mai mare de companii folosesc viziune computerizată, roboţi de sortare şi seturi masive de date despre deşeuri pentru a identifica şi separa obiecte individuale pe o bandă transportoare. Nu sunt doar startup-uri: Waste Management, cel mai mare colector de deşeuri din SUA, investeşte peste 1,4 miliarde de dolari în automatizarea instalaţiilor sale de reciclare. AMP, o companie din Colorado, merge şi mai departe, construind instalaţii întregi care funcţionează pe bază de AI încă de la început. „Aproape orice putem identifica eu şi tu, poate învăţa să identifice şi el”, a spus Matanya Horowitz, fondatorul şi directorul tehnologic al AMP.

Iar capacitatea de a identifica lucrurile automat înseamnă că întregul model de afaceri al deşeurilor se poate schimba. În loc să taxeze oraşele pentru reciclare şi să spere că preţurile materiilor prime rămân ridicate, compania procesează gunoi nesortat şi face bani în mai multe moduri, inclusiv prin vânzarea materialelor reciclabile sortate, transformarea deşeurilor organice în biochar care generează credite de carbon şi economisirea unor sume uriaşe pentru oraşe la transport, reducând volumul de la groapa de gunoi la jumătate.

Doar 21% dintre materialele reciclabile din gospodării sunt de fapt reciclate în SUA, potrivit The Recycling Partnership, iar cifra este în scădere. Programele tradiţionale depind de participarea oamenilor şi ajung în principal la casele individuale. Apartamentele, clădirile comerciale şi comunităţile fără servicii de colectare rămân în afara sistemului. Procesarea gunoiului în locul reciclării înseamnă că deşeurile tuturor sunt sortate, indiferent dacă oamenii se obosesc să recicleze sau nu. „Acum cinci ani puteai face asta, dar acum toate aceste beneficii cumulate au făcut ca decizia să fie evidentă”, a spus Horowitz. „Începi să vezi zone metropolitane întregi unde sortarea gunoiului este pur şi simplu un lucru clar mai bun de făcut.”

Industria reciclării pariază tot mai mult pe inteligenţa artificială pentru a rezolva problema critică a sortării deşeurilor. Roboţi, camere video şi sisteme de viziune computerizată pot identifica şi separa materialele mult mai eficient decât metodele tradiţionale, fie ele mecanice sau manuale, care sunt costisitoare şi greu de scalat.

Deşeurile menajere sunt o problemă. Electronicele sunt alta. Pentru tot procesul complicat de construire a unui televizor sau a unui smartphone, demontarea lui la sfârşitul vieţii implică încă, în mare parte, o şurubelniţă şi un ciocan. Roboţii ar putea accelera considerabil acest proces, potrivit lui Matt Travers, robotician la Carnegie Mellon University şi cofondator al startup-ului de reciclare roboLoop. Compania se concentrează pe ecrane, care se acumulează mai rapid decât aproape orice alt tip de deşeu electronic. „Nu vei rămâne niciodată fără ele şi nimeni nu ştie cu adevărat ce să facă cu ele”, a spus Travers. În instalaţia sa din State College, Pennsylvania, roboţii folosesc viziune computerizată pentru a localiza şuruburile de pe spatele televizoarelor şi le scot cu un bit cinetic inspirat, spune Travers, de dispozitivul de electroşocuri pentru vite transformat în armă în No Country for Old Men. Oamenii scot apoi componentele, separând materialele - paşi care necesită mai multă dexteritate. Întreaga operaţiune este organizată în jurul unui singur scop: accesul la placa logică. Aceasta conţine aur, cupru şi paladiu şi valorează de aproximativ 100 de ori mai mult pe kilogram decât oţelul şi aluminiul din jur. Doar cu muncă manuală, instalaţia procesează aproximativ 25 de televizoare pe oră şi pierde bani. Travers spune că linia robotică ar putea ajunge la 120. Travers vede ecranele ca un punct de pornire. Electronicele sunt construite aproximativ în acelaşi mod - straturi fixate cu şuruburi - iar aceleaşi capabilităţi robotice s-ar putea aplica telefoanelor mobile, tabletelor sau oricărui alt dispozitiv încă reciclat manual. El numeşte obiectivul „inteligenţă generalizată de dezasamblare”: antrenezi un robot să înţeleagă cum sunt construite lucrurile şi poate învăţa să demonteze orice. „Este o menghină şi un ciocan”, a spus Travers despre uneltele folosite în prezent în instalaţiile de deşeuri electronice. „Pot automatiza asta.” Textilele se confruntă cu o versiune a aceleiaşi provocări. Industria modei produce volume uriaşe de deşeuri, dar cea mai mare parte este formată din materiale amestecate, ceea ce face extrem de dificilă reciclarea în fibre utilizabile. La Hong Kong Research Institute of Textiles and Apparel, cercetătorii au construit un sistem de sortare bazat pe AI care clasifică hainele primite după material, stare şi dacă sunt potrivite pentru revânzare sau reciclare. Articolele care pot fi revândute sunt direcţionate într-o parte. Amestecurile care nu pot fi reutilizate sunt trimise către un proces de separare chimică care le descompune în fibre reutilizabile. Tehnologia este funcţională şi a fost licenţiată de producători din SUA şi Indonezia. Dar Jake Koh, directorul executiv al institutului, spune că barierele cunoscute rămân. „Materialele virgine sunt adesea mai ieftine”, a spus el, iar infrastructura de colectare este prea fragmentată pentru a asigura un flux constant. Fără presiune legislativă, brandurile au puţine motive să cumpere fibre reciclate. Mandatele europene viitoare privind responsabilitatea extinsă a producătorului ar putea schimba acest lucru, dar deocamdată operaţiunile profitabile depind încă de sprijinul politic şi de parteneriatele cu branduri, nu doar de cererea pieţei.

Această automatizare schimbă inclusiv modelul de business: companiile pot procesa deşeuri nesortate şi genera venituri din mai multe surse, de la materiale reciclabile la credite de carbon. Totuşi, deşi tehnologia avansează rapid, doar o parte din materialele sortate ajung să aibă piaţă, iar rata reală de reciclare rămâne scăzută.

Tehnologia ajunge acolo. Piaţa pentru ceea ce produce este o altă poveste. Sistemele AMP pot identifica şi sorta aproximativ 90% din materialele din fluxul de deşeuri, dar există cumpărători doar pentru 50-60% dintre acestea. O parte din problemă, spune Callie Babbitt, profesor la Rochester Institute of Technology care cercetează sustenabilitatea, este că reciclarea nu este ca depozitarea sau logistica, unde câteva companii uriaşe pot investi miliarde în automatizare şi o pot extinde în sute de instalaţii. Este o industrie fragmentată, în mare parte formată din afaceri mici, limitată de bugete municipale şi marje foarte mici. Chiar şi cei mai mari jucători operează instalaţii care arată complet diferit de la o regiune la alta, deoarece infrastructura locală şi tipurile de deşeuri variază atât de mult. Costurile de dezvoltare pentru un sistem robotic ajung la sute de mii de dolari şi pot trece ani până când cineva ştie dacă funcţionează. Pentru un operator cu o singură instalaţie, este un pariu dificil atunci când profitul din ceea ce sortezi poate fi de doar câţiva dolari pe kilogram.

Scalarea este complicată şi de faptul că nu există o politică federală pentru majoritatea acestor aspecte. Deşeurile electronice sunt reglementate de 25 de legi diferite ale statelor, toate uşor diferite. Cerinţele pentru deşeurile organice variază de la stat la stat. Dacă eşti o companie care încearcă să construiască o afacere naţională în jurul tehnologiei de reciclare, fiecare piaţă este un puzzle legislativ diferit. „Nu proiectăm neapărat produse încă de la început care să fie potrivite pentru procesarea de la final”, a spus Babbitt. Ea crede că oportunitatea mai interesantă pentru AI ar putea fi, de fapt, mai devreme în lanţ - înainte ca lucrurile să devină deşeuri. Coşuri inteligente care spun bucătăriilor comerciale ce aruncă. Software pentru telefoane care te încurajează să reciclezi când starea bateriei scade şi te direcţionează către o instalaţie din apropiere. Aplicaţii care ajută consumatorii să găsească electronice recondiţionate de calitate în loc să cumpere altele noi. Pentru toate progresele în sortarea gunoiului, spune Babbitt, adevărata victorie ar fi să producem mai puţin. „Din perspectiva sustenabilităţii, este mult mai bine să prevenim deşeurile decât să le reciclăm”, a spus Babbitt.    

Traducere şi adaptare: Oana Ioniţă