- Kunstmatig intelligente vuilnis-sorteerders komen we in de toekomst steeds vaker tegen
- De afval-sorteerrobot van ZenRobotics kan nieuwe soorten materialen leren identificeren
- De Clarke recyclingrobot scheidt voedsel- en drankenverpakkingen van de rest van het afval
- Is de technologie geavanceerd genoeg om menselijke krachten volledig te vervangen?
Het sorteren van afval is gevaarlijk werk wat kan leiden tot letsel en ongevallen – soms zelfs met dodelijke afloop. Uit een recente studie van deskundigen op het gebied van milieu, arbeidsveiligheid en sociale voorzieningen blijkt dat werknemers in de recyclingsector twee keer meer kans lopen om werkgerelateerd letsel op te lopen dan werknemers in andere sectoren. Zo zijn tussen 2011 en 2013 zeventien van deze werknemers in de VS tijdens het werk om het leven gekomen. Onveilige arbeidsomstandigheden – zoals zware machines en blootstelling aan giftige chemicaliën, injectienaalden en kadavers – zijn de belangrijkste redenen voor deze ongunstige statistieken. “Recycling is goed en moet gebeuren, maar dan wel op de juiste manier”, zegt Mary Vogel, directeur van de Nationale Raad voor Veiligheid en Gezondheid op de Arbeidsplaats in de VS. “Dat betekent dat we recyclingwerknemers moeten voorlichten en mondiger moeten maken, en dat we beproefde preventiestrategieën moeten gebruiken die de blootstelling aan gevaarlijke omstandigheden verminderen”.
Kunstmatig intelligente vuilnis-sorteerders komen we in de toekomst steeds vaker tegen
Een van deze strategieën is het integreren van robots op de werkplek die de vieze en gevaarlijke aspecten van het werk kunnen overnemen. Dankzij recente ontwikkelingen in de kunstmatige intelligentie worden vuilnis-sorteerrobots dan ook een steeds vaker voorkomend verschijnsel in recyclingfabrieken. Met behulp van camera’s en geavanceerde deep learning algoritmen waarmee ze specifieke objecten herkennen, kunnen de robots blikjes, plastic, glas of ander recyclebaar materiaal binnen enkele seconden in een berg afval identificeren. Vervolgens pakken ze het met zuignappen of grote tangen op en gooien ze het in de juiste containers. Ze zijn niet alleen net zo nauwkeurig als mensen, ze zijn ook nog eens twee keer zo snel. Dit maakt de robots een zeer krachtig hulpmiddel in de toekomst van recycling. “Het is nog maar kort dag”, zegt John Standish, technisch directeur van de Association of Plastic Recyclers in Washington, D.C., “Maar ik ben zeer optimistisch over de toekomst”.
De afval-sorteerrobot van ZenRobotics kan nieuwe soorten materialen leren identificeren
Het Finse bedrijf ZenRobotics bracht als eerste een KI op de markt. De robot, die in 2011 werd geïntroduceerd, maakt gebruik van kunstmatige intelligentie, machine learning en computervisie om voorwerpen van bewegende transportbanden op te pakken en te sorteren. Het bedrijf was ook de eerste die hun recyclingstations aan een neuraal netwerk koppelde, waardoor de KI voorwerpen met enorme nauwkeurigheid kon selecteren. Het systeem deed dit door te leren van de data van de metalen sensoren, 3D-lasercamera’s en spectroscopische camera’s. De robots van het bedrijf worden momenteel in tien verschillende landen gebruikt.
We gooien elk jaar onvoorstelbare hoeveelheden afval weg, maar een groot deel ervan zou eigenlijk gerecycled kunnen worden, vooral metalen. Aangezien mijnbouw bovendien zeer schadelijk is voor het milieu, kan recycling van metalen een veel groener alternatief zijn dat niet alleen onze impact op het milieu vermindert, maar ons ook helpt om te voldoen aan de vraag naar materialen die in beperkt aanbod zijn. “Er is altijd vraag naar grondstoffen, maar de gerecyclede moeten nu veel schoner en beter gesorteerd zijn – net als ontgonnen grondstoffen”, zegt Timo Taalas, CEO van ZenRobotics. Met behulp van scanners worden de eigenschappen van elk object – zoals oppervlaktestructuur, vorm en materiaalsamenstelling – door het systeem van ZenRobotics geanalyseerd. Het systeem is zelfs in staat om te leren hoe het nieuwe soorten materialen moet identificeren – ze laten het systeem 200 voorbeelden zien, waarna het leerproces kan beginnen. Dit leervermogen biedt bedrijven veel flexibiliteit en maakt omarming van de technologie eenvoudiger. “Als je een traditionele sorteerinstallatie bouwt, is daar een enorme investering voor nodig, maar het is een vaste configuratie. In deze sector hebben we echter te maken met voortdurend veranderende wetgeving en ook de waarde van de materialen verandert continu. Ons systeem kan daar gewoon op aangepast worden”, legt Taalas uit.
Apple heeft onlangs aangekondigd dat het in Californië en Nederland robots wil gebruiken om iPhones uit elkaar te halen. Vergeleken met traditionele methoden – zoals bijvoorbeeld shredding – hebben robots bewezen veel effectiever te zijn in het behoud van materialen, aldus Apple. De robots worden momenteel gebruikt om telefoons met waterschade uit elkaar te halen. Ze verwijderen uit elke 10.000 mobieltjes die ze onder handen nemen maar liefst 190 kg aluminium, 80 kg koper en kleine hoeveelheden platina, goud, zilver en tin.
De Clarke recyclingrobot scheidt voedsel- en drankenverpakkingen van de rest van het afval
AMP Robotics heeft onlangs samen met Alpine Waste & Recycling en het Carton Council de Clarke ontwikkeld, een recyclingrobot die voedsel- en drankenverpakkingen van de rest van het afval kan scheiden. “Het fundamentele platform dat we hebben gecreëerd is een systeem waarmee we nagenoeg alle goederen kunnen sorteren die zich vandaag de dag in een recyclingfaciliteit bevinden”, zegt AMP Robotics-oprichter Mantanya Horowitz. “Of het nu gaat om karton, plastic of drankpakken”.
Clarke werd gebouwd op een bestaande, kant-en-klare robot die in andere industrieën al meer dan twintig jaar in gebruik is. Het systeem maakt gebruik van kunstmatige intelligentie en een camera om melk-, sappen- en voedselverpakkingen uit een berg afval te identificeren. Vervolgens pakt de robot deze met zijn robotarmen op, die voorzien zijn van zuignappen. Clarke kan 60 items per minuut met 90 procent nauwkeurigheid identificeren en oppakken. De robot doet dit overigens 50 procent sneller dan een menselijke sorteerder. Dankzij de KI wordt Clarke bovendien naarmate hij meer informatie verwerkt ook steeds beter in zijn werk. “Hoewel dit eerste systeem er alleen drankenpakken uitpikt, leert het ook van het kijken naar alle andere producten die voorbij komen”, voegt Horowitz toe. “Dat is echt fantastisch. Hoe meer systemen er aan het werk zijn, des te beter ze worden”.
Het bedrijf hoopt de sorteermogelijkheden van Clarke verder uit te breiden door meer onderscheid toe te voegen. “Op dit moment kunnen we zeggen: ‘Dat is een nr. 1 plastic’, maar we willen ook kunnen zeggen: ‘Dat is een Pepsi-fles, dat is een Gatorade-fles’ en recyclingfaciliteiten nog meer sorteer-opties geven”, legt Horowitz uit.
Is de technologie geavanceerd genoeg om menselijke krachten volledig te vervangen?
Velen zijn natuurlijk bezorgd dat menselijke werknemers door deze recyclingrobots binnenkort op straat komen te staan, maar dat hoeft niet per se het geval te zijn. Hoe indrukwekkend ze ook zijn, ze zijn nog lang niet perfect. Experts zijn van mening dat de technologie nog niet geavanceerd genoeg is om mensen volledig te vervangen. Sterker nog, sommige sorteringen zullen altijd handmatig moeten blijven gebeuren. Je kunt namelijk niet alle materialen met elkaar combineren. “Als je natte organische afvalstoffen mengt met papierafval, krijg je een puinhoop. Vies papier is bijvoorbeeld minder waard”, zegt Rob van Dalen van Bollegraaf Recycling Solutions. Een andere factor die een bredere adoptie in de weg staat, is dat recyclingrobots nog steeds te duur zijn. Een tweearmig systeem van ZenRobotics kost bijvoorbeeld tussen de 700.000 en 800.000 euro.
Ondanks de begrijpelijke bezorgdheid over de impact op menselijke arbeiders, bieden recyclingrobots talloze voordelen. Ze kunnen de efficiëntie aanzienlijk verhogen en de kosten in recyclingbedrijven terugdringen. Bovendien kunnen ze zorgen voor extra werkgelegenheid bij bedrijven die grondstoffen hergebruiken, zoals papierfabrieken of kunststofrecyclingbedrijven. En last but not least – ze hebben natuurlijk een zeer positief effect op het milieu omdat ze de hoeveelheid afval dat op onze stortplaatsen en in onze oceanen terechtkomt aanzienlijk verminderen.
