Necessitem desesperadament fer compost més per salvar el món; Com poden ajudar la IA i les dades

El món té un problema d'escombraries, i empitjora pel dia. Es preveu que els residus arribin 3.4 mil milions de tones un any a nivell mundial per al 2050, més que els 2 milions el 2016. Les escombraries són un dels principals factors que contribueixen al canvi climàtic; els abocadors són una de les principals fonts d'emissions de GEH. I això encara que puguis trobar abocadors; alguns estats ja ho són començant a esgotar-se.

Molts busquen el reciclatge com una solució al problema de la contaminació per plàstic, però el reciclatge deixa molt a desitjar, especialment per als envasos de plàstic, la font d'escombraries que creix més ràpidament. Més que 90% de tots els plàstics, “reciclables” o no, acaben als abocadors, agreujant encara més el nostre problema de les escombraries. Gran part d'això acaba com microplàstics, creant encara més riscos ambientals i per a la salut.

Evidentment, això no pot continuar, i una solució que podria ajudar a reduir la quantitat d'escombraries al món és la implementació massiva del compostatge, especialment per als aliments i els materials d'embalatge. Avui, només 27% dels nord-americans tenen accés a programes de compostatge. Això ha de canviar; i està començant a: juntament amb l'augment de la inversió pública en infraestructures de compostatge, la tecnologia avançada, inclosa la intel·ligència artificial, està jugant un paper creixent per ajudar a fer que el compostatge sigui més eficient i més fàcil de manejar plàstics compostables; desenvolupament de nous materials compostables; i fins i tot ajudant a canviar el comportament del consumidor.

Tecnologia de classificació amb IA i visió per ordinador i compostatge robòtic

Quan arriben camions de residus a les instal·lacions de compostatge, el contingut s'ha de classificar, assegurant-se que no hi hagi contaminants, ja que això alterarà el procés de compostatge o donarà lloc a compost de baixa qualitat. Això classificació sovint és un procés manual i costós. Però la IA està canviant això; equipats amb visió artificial, els classificadors robòtics poden ràpidament eliminar els contaminants dels camions de residus compostables. Això permet que les instal·lacions de compostatge acceptin més residus en general i estalviïn costos i temps de classificació. Per exemple, des que la ciutat de San Antonio, Texas, va començar a utilitzar aquesta classificació robòtica l'any passat, encara no ha rebutjat un camió carregat de residus orgànics; Abans d'aquest sistema, la planta de compostatge rebutjava els residus que podien contenir fins i tot petites quantitats de contaminants perquè simplement no valia la pena classificar-los.

La tecnologia d'imatge avançada també es pot utilitzar per classificar els residus a les instal·lacions generals, identificar materials compostables i dirigir-los als canals adequats. Una manera d'aconseguir-ho és mitjançant la marca d'aigua digital, en la qual les petites filigranes col·locades als envasos i altres articles de consum són llegides per un sistema avançat de visió artificial, que després classifica automàticament els residus en el flux adequat. Aquestes filigranes són especialment clau per ajudar més compostadors a acceptar plàstic compostable; ja que els permeten distingir ràpidament entre plàstic compostable i plàstic no compostable, que s'assemblen molt a l'ull humà.

La marca d'aigua digital és una solució que requereix la cooperació de la indústria dels envasos compostables, així com dels composters i les empreses locals de gestió de residus que supervisen el compostatge. Funcionarà perfectament si els fabricants d'aquests envasos accepten utilitzar aquestes marques i els compostadors tindran l'equip per llegir-los. Crec que és possible.

Fins i tot sense marca d'aigua digital, n'hi ha tecnologia d'IA de visió per ordinador que poden identificar els compostables, inclosos els plàstics. La tecnologia avançada de classificació és especialment important per avançar en l'ús del plàstic compostable, ja que també pot dirigir els plàstics compostables a les condicions de compost adequades, que sovint poden diferir de les necessàries per a les restes d'aliments o de jardí, ajudant a fer les coses més eficients per als compostadors. Per exemple, un equip del Regne Unit ho ha fet desenvolupat un sistema basat en sensors que classifica els compostables segons el tipus, els requisits del sistema de compost i la quantitat de temps que trigarà a fer compost. El sistema utilitza una tecnologia anomenada imatge hiperespectral (HSI), que utilitza imatges avançades per examinar les escombraries, analitzant-les mitjançant anàlisi química i física. L'aprenentatge automàtic s'aplica a les escombraries entrants, amb el sistema millorant les seves capacitats de classificació a mesura que entra nova brossa al sistema, fins al punt que el sistema té un índex de precisió del 99%, amb tots els materials compostables processats de la manera més eficient possible.

L'acceleració del compostatge i el descobriment de nous materials compostables

Quan es tracta del procés de compostatge en si, els sensors, juntament amb la visió artificial basada en la intel·ligència artificial, també poden controlar condicions com la calor i la humitat, assegurant-se que siguin ideals per avançar el procés de compostatge i fer ajustos al moment per assegurar-se que sigui més ràpid i més alt. - compostatge de qualitat. La IA pot predir quan es farà el compost estar preparat, un altre factor clau és fer més el procés eficient i produir un producte de qualitat constant, i important a l'hora d'apel·lar als agricultors que compraran aquest producte final.

Per descomptat, subjacent a tot això hi ha l'avenç del plàstic compostable, una àrea on la IA i l'aprenentatge automàtic poden fer una contribució important. Segons els investigadors, encara queda molt per descobrir sobre la relació entre els polímers, que formen els plàstics, i la biodegradació. L'aprenentatge automàtic pot ajudar a accelerar l'anàlisi i la classificació dels polímers existents i a desenvolupar-ne nous polímers. Ampliar la biblioteca de polímers disponibles per a envasos compostables és essencial, ja que això permetrà un cost més baix, així com més opcions per a les característiques dels envasos. Per exemple, com entenem bé pel nostre propi treball, algunes marques poden necessitar envasos que tinguin una barrera més duradora que altres. També estem integrant un disseny d'experiments i sistemes de gestió d'IA per ajudar a accelerar la investigació i el desenvolupament i la personalització de diferents productes d'embalatge per satisfer millor les necessitats dels consumidors, així com els requisits de compostabilitat.

Els avantatges de la tecnologia avançada van més enllà de l'embalatge. La IA i la visió per ordinador també poden ajudar a crear conjunts de dades sobre quant malgasten els consumidors d'aliments. Això es pot utilitzar per canviar el comportament del consumidor, que és un dels factors més importants per reduir l'impacte sobre el medi ambient. Per exemple, la Universitat Estatal d'Oregon s'està desenvolupant intel·ligent contenidors de compostatge que utilitzen la visió per ordinador per fer un seguiment de la quantitat d'aliments comestibles que malgasten els consumidors. Tot i que els residus es fan un seguiment acurat en altres parts de l'agricultura i les cadenes de subministrament d'aliments, els residus dels consumidors no es fan un seguiment detingut i no s'entenen bé.

hi ha nombroses raons per què el compostatge és la solució definitiva per reduir les escombraries i el plàstic que estan encallant els abocadors i contribuint a les emissions de gasos d'efecte hivernacle i altres riscos ambientals i per a la salut. La tecnologia podria ajudar el compostatge a avançar uns quants passos més enllà, obrint el camí cap a un futur més prometedor per al planeta i per a la humanitat.