کمک هوش مصنوعی به کاهش زباله

خبرگزاری برنا؛ با افزایش جمعیت در سراسر جهان، تولید زباله به طور غیرقابل کنترل در حال افزایش است. شهرداری‌ها، مدیریت چنین زباله‌هایی را برای جداسازی، بازیافت، تبدیل و سایر موارد، چالش‌برانگیز می‌دانند.

با ایجاد سالانه ۱.۳ میلیارد تن ضایعات غذایی، جای تعجب نیست که مردم بر توسعه و دستیابی به فناوری‌های جدید برای کاهش زباله تمرکز کنند. کاهش ضایعات برای محیط زیست ضروری است. این ضرورت نه تنها به دلیل فضای فیزیکی است که محل دفن زباله اشغال می‌کند، بلکه به دلیل انتشار مقادیر زیادی متان است که از زباله‌ها ناشی می‌شود.آمار واقعی نشان می‌دهند که تا سال ۲۰۵۰، تولید زباله جامد شهری در سطح جهان تقریبا ۷۰ درصد افزایش خواهد یافت و به ۳.۴ میلیارد تن خواهد رسید. عوامل گوناگونی مانند شهرنشینی، رشد جمعیت، رشد اقتصادی و عادات خرید مصرف‌کننده، مسئول این افزایش مداوم هستند.

برای کاهش فشار وارد شده بر محیط زیست و خدمات جمع‌آوری زباله، جوامع سراسر جهان به فناوری‌ها و روش‌های هوشمند مدیریت زباله روی آورده‌اند.

مدیریت هوشمند زباله، به هر سیستمی اطلاق می‌شود که از فناوری برای افزایش کارآیی و مقرون‌به‌صرفه بودن جمع‌آوری زباله و سازگاری آن با محیط زیست استفاده می‌کند. بیشتر این سیستم‌ها به «اینترنت اشیا» (IoT) مجهز هستند. آن‌ها داده‌ها را بلافاصله جمع‌آوری و ردیابی می‌کنند تا جمع‌آوری زباله‌ها بهبود یابد.

طبق گزارش آژانس حفاظت از محیط زیست، تقریبا ۷۵ درصد از جریان زباله در آمریکا قابل بازیافت است، اما در واقع، فقط حدود ۳۰ درصد از این ضایعات بازیافت می‌شوند. با در نظر گرفتن این موضوع که انسان‌ها سالانه بیش از دو میلیارد تن زباله تولید می‌کنند، زباله‌های غیرضروری زیادی وجود دارند که به محل دفن زباله و آب‌راه‌های جهان می‌روند.

مشکل زباله‌های جهان به این زودی‌ها از بین نمی‌رود و سیستم‌های سنتی مدیریت زباله برای مقابله با زباله‌های اضافی تولیدشده توسط جمعیت رو به رشد، مجهز نیستند. برای کمک به پر کردن این شکاف، جوامع باید از فناوری‌های هوشمند مدیریت زباله استفاده کنند که کارآیی را افزایش و هزینه‌های جمع‌آوری را کاهش می‌دهند و زباله‌های بیشتری را از محل دفن زباله دور می‌کنند.

چگونه می‌توان از فناوری برای کاهش زباله استفاده کرد؟
نوآوری‌های صورت‌گرفته در فناوری‌های کاهش زباله می‌توانند امکان نظارت، پیشگیری و مدیریت بهتر زباله‌ها را فراهم کنند. این نوآوری‌ها شامل وسایلی هستند که به طور پایدار با زباله‌ها برخورد می‌کنند، اپلیکیشن‌های مخصوص تلفن‌های همراه هوشمند که به ردیابی زباله‌ها و توسعه عادت‌های سازگار با محیط زیست می‌پردازند و حسگر‌هایی که آنچه داریم و آنچه تولید می‌کنیم، مورد بررسی قرار می‌دهند.

درک روش‌های مدیریت زباله که در دسترس قرار دارند، نخستین گام برای کاهش زباله است. شرکت‌های مدیریت زباله، راه‌های نوآورانه‌ای را برای ساده و کارآمد کردن فرآیند مدیریت زباله ارائه می‌کنند؛ از کمپوست‌کننده‌های رومیزی گرفته تا سطل‌های زباله خودکار. تنها کاری که باید انجام دهید، این است که برخی از این فناوری‌ها را در خانه خود بگنجانید.

چنین سیستم‌هایی به طور کلی به اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و فناوری‌های متداول برای بهینه‌سازی جمع‌آوری زباله مجهز هستند و نوآوری‌های آینده را تشویق می‌کنند.

امروزه با افزایش آگاهی در مورد تفکیک، بازیافت و مدیریت خودکار زباله ممکن است برند‌های بیشتری را پیدا کنیم که جدیدترین فناوری‌ها را برای مقابله با آلودگی محیط زیست و مشکلات ناشی از زباله ارائه می‌دهند.

سطل زباله هوشمند

سطل‌های هوشمند زباله، یک سیستم مدیریت هوشمند زباله هستند. حسگر‌های بی‌سیم اولتراسونیک در این سطل‌ها تعبیه شده‌اند که میزان پر بودن سطل را تشخیص می‌دهند و سپس با کمک اینترنت اشیا، داده‌ها را به یک پلتفرم نظارت و تحلیل مبتنی بر فضای ابری می‌فرستند. براساس این داده‌ها، خدمات جمع‌آوری زباله را می‌توان بهینه‌سازی کرد.

در سطل‌های هوشمند، یک متراکم‌کننده زباله مبتنی بر انرژی خورشیدی نیز به کار می‌رود که از پیش تنظیم می‌شود و سطل را قادر می‌سازد تا مقدار زیادی زباله را در خود نگه دارد و از بیرون ریختن آن‌ها جلوگیری کند. حسگر‌های ایمنی هوشمندی که در سطل‌ها تعبیه شده‌اند، در صورت تشخیص دادن آتش‌سوزی، به ایستگاه نظارت هشدار می‌دهند و به طور خودکار خاموش کردن آتش را آغاز می‌کنند.

حسگر‌های ایمنی هوشمندی که در سطل‌ها تعبیه شده‌اند، در صورت تشخیص دادن آتش‌سوزی، به ایستگاه نظارت هشدار می‌دهند و به طور خودکار خاموش کردن آتش را آغاز می‌کنند. سطل‌های زباله هوشمند می‌توانند به ردیابی و تفکیک خودکار مواد بازیافتی کمک کنند. بدیهی است که مردم هنگام دفع زباله‌های خود، به خودشان زحمت نمی‌دهند. بنابراین، شرکت‌ها برای صرفه‌جویی در تلاش و نیروی کار، روی تفکیک و بازیافت زباله‌ها کار می‌کنند.

کیوسک‌های بازیافت

در میان انواع گوناگون زباله‌هایی که می‌توان در سطل زباله پیدا کرد، تجهیزات الکترونیکی را نیز خواهید یافت. این نوع زباله‌ها، به زباله‌های الکترونیکی معروف هستند. سموم منتشر شده از زباله‌های الکترونیکی می‌توانند هم به انسان و هم به محیط زیست آسیب برسانند. بنابراین، آن‌ها باید به خوبی بازیافت شوند تا از این اثرات جلوگیری به عمل آید.

خبر خوش این است که می‌توان از فناوری برای ساخت کیوسک‌های الکترونیکی زباله استفاده کرد که از برنامه‌های کاربردی هوشمند، برای ارزیابی و تعیین وضعیت دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌کنند. تجهیزات الکترونیکی که در شرایط بدی هستند و در حال حاضر به صاحبان خود یا به محیط زیست آسیب می‌رسانند، با کمک این کیوسک‌ها می‌توانند به درستی دفع شوند.

کیوسک‌های جمع‌آوری زباله که در مناطق گوناگون تعبیه شده‌اند، به مردم کمک می‌کنند تا بتوانند دفع زباله‌های خود را به درستی انجام دهند و در مقابل، پول نقد دریافت کنند.

«اکو ای‌تی‌ام، یک نام تجاری بازیافت هوشمند است که با توسعه کیوسک‌های الکترونیکی بازیافت زباله سعی دارد مدیریت زباله را افزایش دهد. چنین ماشین‌هایی به مردم امکان می‌دهند که وسایل الکترونیکی خود را با پول نقد در محل تعویض کنند. آن‌ها برای دستگاه‌های شکسته یا از بین رفته پول نقد ارائه نمی‌دهند، بلکه فقط تبلت، تلفن و پخش‌کننده MP ۳ را در هر شرایطی می‌پذیرند و بازیافت مناسب را تضمین می‌کنند.

حسگر‌های سطح زباله

خانه‌ها و مشاغل در سراسر جهان برای دفع زباله‌های خود، به خدمات جمع‌آوری زباله متکی هستند. خدمات هفتگی چندین دهه است که وجود دارند، اما همیشه کارآمدترین گزینه نیستند.

برای کمک کردن به کاهش رفت و آمد‌های غیرضروری به محل‌های دفن زباله، شرکت‌ها و جوامع می‌توانند حسگر‌های سطح زباله را در سطل‌های زباله با هر اندازه‌ای نصب کنند. این حسگرها، داده‌ها را جمع‌آوری و ذخیره می‌کنند و به سرویس‌های جمع‌آوری زباله امکان می‌دهند تا پیش‌بینی کنند که سطل‌ها هر چند وقت یک بار باید تخلیه شوند. این کار می‌تواند به جلوگیری از پر شدن سطل‌های زباله عمومی و کاهش آلودگی محیط اطراف کمک کند.

ربات‌های هوشمند بازیافت

مراکز بازیافت در به حداقل رساندن زباله‌هایی که سالانه به آب‌راه‌ها و محل دفن زباله راهی می‌شوند، کمک می‌کنند، اما زمانی که چنین مراکزی نتوانند نیاز‌های نیروی کار را برآورده کنند، ربات‌های بازیافت مبتنی بر هوش مصنوعی، به عنوان یک ناجی ظاهر می‌شوند.

تفکیک زباله خطرناک است. کارگران ممکن است در معرض مواد شیمیایی مضر، خطرات تنفسی یا مواد بیولوژیکی قرار بگیرند که به اشتباه دور ریخته شده‌اند. آن‌ها ممکن است در اثر عملکرد نادرست ماشین‌آلات یا در اثر تفکیک مکرر آسیب ببینند. با گذاشتن مسئولیت تفکیک زباله بر دوش ماشین‌ها می‌توانیم از کارگران برای نقش‌های دیگری در صنعت بازیافت استفاده کنیم.

به عنوان مثال، یک استارت‌آپ مستقر در دنور به نام «ای‌ام‌پی رباتیکس» (AMP Robotics)، سیستم‌های رباتیکی را طراحی کرده است که مواد بازیافتی را تفکیک می‌کند. این ربات به دولت‌ها، مشاغل و سازمان‌های غیردولتی کمک می‌کند تا به نرخ مورد نظر بازیافت دست یابند. ربات‌های مبتنی بر هوش مصنوعی این شرکت می‌توانند خلوص و قوام مواد را افزایش دهند و میزان بازیافت را دو برابر کنند. این ربات‌ها، پلاستیک‌های بازیافتی باکیفیت‌تری را تولید می‌کنند تا اهداف بازیافت برآورده شوند.

فناوری می‌تواند دقت کنترل کیفیت را با هزینه کمتر در مقایسه با تفکیک دستی بهبود ببخشدربات‌های بازیافت، مزایای بسیاری دارند که برخی از آن‌ها به شرح زیر هستند.

کاهش هزینه عملیاتی. استخدام، حفظ و برآوردن هزینه‌های کارکنان اغلب بزرگترین چالش یک شرکت به شمار می‌رود و بخش قابل توجهی از هزینه‌های عملیاتی آن را تشکیل می‌دهد. با استفاده از یک ربات جمع‌آوری زباله مبتنی بر هوش مصنوعی در کنار کارگران انسان، می‌توان هزینه عملیاتی را مدیریت کرد و در عوض، سودآوری را افزایش داد.

افزایش کارآیی. فناوری به طور معمول می‌تواند سریع‌تر از انسان عمل کند و این در مورد رباتیک‌سازی دفع زباله نیز صدق می‌کند. ربات‌های بازیافت که می‌توانند حجم زیادی از زباله‌های مخلوط را در زمان کمی تحویل دهند، ثابت می‌کنند که خودکارسازی بازیافت چقدر می‌تواند کارآیی را افزایش دهد و خروجی‌ها را به حداکثر برساند.
بازیافت مطلوب. فناوری می‌تواند دقت کنترل کیفیت را با هزینه کمتر در مقایسه با تفکیک دستی بهبود ببخشد. هنگامی که مواد توسط رایانه مبتنی بر هوش مصنوعی شناسایی، انتخاب و تفکیک می‌شوند، دقت و قابلیت ردیابی مواد برای ربات تفکیک زباله افزایش می‌یابد. این کار، بیشتر خروجی‌ها را با ارزش فروش بالاتری ارائه می‌دهد.
افزایش شفافیت و قابلیت ردیابی. امروزه مدیریت موثر زباله نیازمند شفافیت و قابلیت ردیابی کامل است که به معنای اجرای فرآیند‌هایی است که امکان نظارت و پیگیری نحوه و مکان پردازش مواد را فراهم می‌کنند. اقلام مورد نظر، بیش از ۱۰۰ بار برای اطمینان از درستی بازیافت تفکیک می‌شوند. برای به حداکثر رساندن قابلیت ردیابی در هر مرحله، داده‌ها در لحظه ارائه می‌شوند.
بهبود برنامه‌ریزی. زمانی که به نیروی انسانی متکی هستید، همیشه تغییراتی وجود دارند که باید در نظر گرفته شوند؛ به ویژه زمانی که کمبود نیروی کار، یافتن کارکنان دائمی را دشوار می‌کند. اگر راه‌حل‌های انتخاب و تفکیک رباتیک وجود داشته باشند، می‌توان اطمینان یافت که منابع مورد نیاز همیشه با بهبود نرخ بهره‌وری همراه خواهند بود.

تفکیک زباله با هوش مصنوعی

رخ دادن اشتباه در تفکیک زباله ممکن است به دفع نامناسب و از دست رفتن فرصت‌های بازیافت یا استفاده مجدد منجر شود. نظارت دستی امکان‌پذیر است، اما گران و ناکارآمد خواهد بود. یک راه حل مبتنی بر هوش مصنوعی می‌تواند به حل کردن این مشکل کمک کند. تفکیک زباله با هوش مصنوعی، به جداسازی مواد براساس گروه آن‌ها کمک می‌کند و روند بازیافت را سرعت می‌بخشد.

استفاده از هوش مصنوعی در بازیافت زباله، مزایای زیادی دارد. این رایانه‌ها می‌توانند داده‌ها را سریع‌تر از انسان‌ها ذخیره و پردازش کنند. داده‌های ذخیره‌شده می‌توانند توسط مدیران استفاده شوند یا حتی برای بهبود خروجی در دسترس عموم قرار بگیرند. حتی خود ماشین‌ها نیز می‌توانند از اطلاعاتی که ذخیره می‌کنند، یاد بگیرند و تفکیک دقیق‌تر را امکان‌پذیر کنند. هوش مصنوعی، اتکای ما به تفکیک دستی را کاهش می‌دهد.

تفکیک زباله با هوش مصنوعی، به جداسازی مواد براساس گروه آن‌ها کمک می‌کند و روند بازیافت را سرعت می‌بخشد. استفاده از هوش مصنوعی در صنعت بازیافت، یک گام مهم در جهت داشتن یک سیستم بازیافت کارآمدتر است. این کار به کاهش آلودگی، استفاده بهتر از محصولاتی که قبلا تولید شده‌اند و کاهش اثر زیست‌محیطی زباله‌ها کمک خواهد کرد.

به عنوان مثال، شرکت «هرا» (HERA) در ایتالیا، یکی از شرکت‌هایی است که برای کاهش آسیب‌های محیطی و به حداقل رساندن زباله‌ها تلاش می‌کند و با مدیریت هوشمند زباله سعی دارد شهر‌ها را تمیزتر نگه دارد. هدف این شرکت، فیلمبرداری از زباله‌های ورودی برای خودکارسازی شناسایی، استفاده مجدد و بازیافت زباله با استفاده از هوش مصنوعی است. بنابراین، هرا از شرکت «آی‌بی‌ام» (IBM) برای تسهیل بخشیدن به توسعه یک راه حل مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده کرد تا این فرآیند، مقرون‌به‌صرفه و سریع باشد.

شرکت «زن‌رباتیکس» (ZenRobotics) مستقر در هلسینکی، ربات‌های تفکیک زباله را برای مواد سنگینی مانند ضایعات ساختمانی و مواد سبک‌وزن مانند زباله‌های خانگی ابداع می‌کند. استفاده از ماشین‌هایی که به صورت شبانه‌روزی کار می‌کنند، می‌تواند حجم زباله‌های تفکیک‌شده را افزایش دهد تا در زمان و هزینه صرفه‌جویی شود.

مدیریت خودکار زباله با کمک پلتفرم‌ها

شیوه‌های کنونی مدیریت زباله، بر استفاده از اوراق، تقویم، نرم‌افزار‌های یکپارچه و سایر موارد ضروری نیاز دارند. این روش، گران و زمان‌بر است و به نیروی انسانی بیشتری نیاز دارد.

در ساختار مدیریت زباله، اپلیکیشن‌ها می‌توانند مهم‌ترین دستیاران یکپارچه‌سازی فناوری‌های مناسب و جدید برای غیرنظامیان، شرکت‌ها، مقامات و سایر ذینفعان به منظور دستیابی به اهداف کاهش زباله، حفاظت از محیط زیست، بازیافت و مواردی از این دست باشند.

پلتفرمی که شامل ویژگی‌های کامل مدیریت زباله است، می‌تواند به مدیریت بهتر زباله‌ها کمک کند. چنین اپلیکیشن‌هایی، رسانه‌ای را برای دسترسی به جزئیات محلی و سیاست‌های مدیریت زباله فراهم می‌کنند. این اپلیکیشن‌ها نه تنها برای کاربران، بلکه برای سازمان‌های مدیریت پسماند نیز سودمند هستند و آن‌ها را قادر می‌سازند تا مدیریت زباله خود را آسان‌تر کنند.

اپلیکیشن‌ها می‌توانند به سازمان‌دهی بهتر ذخیره‌سازی، تأیید ضایعات و نظارت در لحظه بر زباله در مناطق مختلف و همچنین، جمع‌آوری، جداسازی و استفاده از زباله برای تولید برق کمک کنند. یک اپلیکیشن تلفن همراه که از فناوری برای مدیریت زباله استفاده می‌کند، می‌تواند پیشرفتی اساسی را در کل فرآیند مدیریت زباله به همراه داشته باشد. این اپلیکیشن‌ها، چند ویژگی دارند که به سودمند بودن آن‌ها کمک می‌کنند.

انباشت داده‌ها. یک اپلیکیشن مدیریت زباله می‌تواند به کاربران امکان دهد تا همه بدنه محلی را زیر نظر داشته باشند و داده‌های مربوط به زباله را جمع‌آوری کنند.
کاهش نیاز به کاغذ. مدیریت جمع‌آوری زباله با استفاده از اپلیکیشن‌ها می‌تواند نیاز سیستم سنتی مدیریت زباله را به کاغذ کاهش دهد.

خودکارسازی وظایف مدیریت زباله. چنین اپلیکیشن‌هایی می‌توانند به سازمان‌دهی بهتر ذخیره‌سازی، تأیید ضایعات و نظارت در لحظه بر زباله در مناطق مختلف و همچنین، جمع‌آوری، جداسازی و استفاده از زباله برای تولید برق کمک کنند.
یافتن زباله‌دان‌ها با استفاده از مکان‌یابی جغرافیایی. موقعیت جغرافیایی را می‌توان در اپلیکیشن‌های مدیریت زباله گنجاند تا به کاربران کمک کنند که یک زباله‌دان را در نزدیکی خود پیدا کنند و زباله‌های خانگی خود را به آنجا ببرند.
خدمات پشتیبانی. کاربران با استفاده از اپلیکیشن‌های مدیریت زباله می‌توانند شکایت‌های مربوط به تاخیر در جمع‌آوری زباله در مناطق اطراف خود را گزارش دهند.
شهر‌های هوشمند

شهر‌های سراسر جهان در حال اجرای راه‌حل‌های هوشمند مدیریت زباله‌ها برای کمک به صرفه‌جویی در هزینه و کاهش اثرات زیست‌محیطی آن‌ها هستند. برخی از شهر‌ها در تلاش برای تبدیل شدن به شهر‌های هوشمند، نمونه‌های برجسته‌ای از فناوری‌های مذکور را در عمل ارائه می‌دهند.

سانفرانسیسکو هر ساله مسیر حدود ۸۰ درصد زباله‌های خود را از محل‌های دفن زباله منحرف می‌کند و یکی از بالاترین نرخ‌های بازیافت را در آمریکا دارد. این شهر تا حدودی از طریق مشارکت با یک شرکت جمع‌آوری زباله موسوم به «رکولوژی» (Recology) به این موفقیت دست یافته است. رکولوژی، مبلغ قابل توجهی را برای ارتقای امکانات خود سرمایه‌گذاری کرد و ناوگانی از ربات‌های تفکیک زباله را برای تفکیک سریع و دقیق مواد قابل بازیافت به کار گرفت.

این ربات‌ها مجموعه‌ای از وظایف را انجام می‌دهند؛ از جمله جداسازی آلاینده‌ها، بازیافت مواد قابل بازیافت توسط تفکیک‌کننده‌های سنتی و تفکیک پلاستیک‌های سیاهی که تفکیک‌کننده‌های نوری نمی‌توانند آن‌ها را شناسایی کنند. این کار نه تنها تضمین می‌کند که بیشتر زباله‌های سانفرانسیسکو به درستی بازیافت می‌شوند، بلکه کیفیت و قابلیت فروش مواد بازیافت‌شده را نیز افزایش می‌دهد.

شهر سونگدو در کره جنوبی، یکی از نخستین شهر‌هایی بود که سیستم مدیریت زباله بدون کامیون را اجرا کرد. این شرکت با نصب سطل‌های متصل به مجموعه‌ای از لوله‌های پنوماتیک زیرزمینی که زباله‌ها را به یک مرکز پردازش زباله منتقل می‌کنند، به این موفقیت مهم دست یافت. در این مرکز پردازش، زباله‌ها به طور خودکار تفکیک، بازیافت، دفن یا سوزانده می‌شوند تا انرژی تولید کنند. این کار نه تنها انتشار کربن را کاهش داد، بلکه به صرفه‌جویی در هزینه‌های شهر نیز کمک کرد. تا سال ۲۰۱۴، این سیستم تنها به هفت کارگر نیاز داشت.

آمستردام، یکی از هوشمندترین شهر‌های جهان در رابطه با محیط زیست است. پایتخت هلند به عنوان بخشی از هدف خود برای کاهش انتشار دی‌اکسید کربن تا ۹۵ درصد تا سال ۲۰۵۰، تصمیم گرفت تا سیستم جمع‌آوری زباله‌های عمومی خود را با فناوری هوشمند ارتقا دهد. این شهر در سال ۲۰۱۴، مکانیسم‌های مخصوص وزن کردن را به برخی از کامیون‌های جمع‌آوری خود افزود و حسگر‌های سطح زباله را در سطل‌های زباله عمومی نصب کرد. سپس، از داده‌ها برای ایجاد برنامه‌های کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر جمع‌آوری زباله استفاده شد.