Χρειαζόμαστε απεγνωσμένα να κομποστοποιήσουμε περισσότερα για να σώσουμε τον κόσμο. Πώς το AI και τα δεδομένα μπορούν να βοηθήσουν

Ο κόσμος έχει ένα πρόβλημα με τα σκουπίδια – και χειροτερεύει την ημέρα. Τα απόβλητα προβλέπεται να φτάσουν 3.4 δισεκατομμύρια τόνους ένα χρόνο παγκοσμίως έως το 2050, από 2 δισεκατομμύρια το 2016. Τα σκουπίδια συμβάλλουν σημαντικά στην κλιματική αλλαγή. Οι χωματερές αποτελούν κορυφαία πηγή εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Και αυτό ακόμα κι αν μπορείτε να βρείτε χωματερές. κάποια κράτη είναι ήδη αρχίζει να εξαντλείται.

Πολλοί βλέπουν την ανακύκλωση ως λύση στο πρόβλημα της ρύπανσης από πλαστικό, αλλά η ανακύκλωση αφήνει πολλά να είναι επιθυμητά, ειδικά για τις πλαστικές συσκευασίες, την ταχύτερα αναπτυσσόμενη πηγή απορριμμάτων. Περισσότερο από 90% Όλο το πλαστικό, «ανακυκλώσιμο» ή μη, καταλήγει σε χωματερές, επιδεινώνοντας περαιτέρω το πρόβλημα των σκουπιδιών μας. Πολλά από αυτά καταλήγουν ως μικροπλαστικάδημιουργώντας ακόμη μεγαλύτερους κινδύνους για το περιβάλλον και την υγεία.

Αυτό προφανώς δεν μπορεί να συνεχιστεί – και μια λύση που θα μπορούσε να βοηθήσει στη μείωση του όγκου των σκουπιδιών που φράζουν τον κόσμο είναι η μαζική εφαρμογή της κομποστοποίησης, ειδικά για τρόφιμα και υλικά συσκευασίας. Μόνο σήμερα 27% των Αμερικανών έχουν πρόσβαση σε προγράμματα κομποστοποίησης. Αυτό πρέπει να αλλάξει. και αρχίζει να: μαζί με τις αυξημένες δημόσιες επενδύσεις σε υποδομές κομποστοποίησης, η προηγμένη τεχνολογία, συμπεριλαμβανομένης της τεχνητής νοημοσύνης, διαδραματίζει αυξανόμενο ρόλο βοηθώντας να γίνει η κομποστοποίηση πιο αποτελεσματική και πιο εύκολη στη διαχείριση των κομποστοποιήσιμων πλαστικών. Ανάπτυξη νέων κομποστοποιήσιμων υλικών. και μάλιστα βοηθώντας στην αλλαγή της συμπεριφοράς των καταναλωτών.

Τεχνολογία διαλογής τεχνητής νοημοσύνης και όρασης υπολογιστή και ρομποτική κομποστοποίηση

Όταν φορτηγά απορριμμάτων φτάνουν στις εγκαταστάσεις κομποστοποίησης, το περιεχόμενο πρέπει να ταξινομηθεί, διασφαλίζοντας ότι δεν υπάρχουν μολυντές, καθώς αυτό θα διαταράξει τη διαδικασία κομποστοποίησης ή θα οδηγήσει σε κομπόστ χαμηλής ποιότητας. Αυτό διαλογή είναι συχνά μια χειρωνακτική και δαπανηρή διαδικασία. Αλλά η τεχνητή νοημοσύνη το αλλάζει αυτό. εξοπλισμένοι με μηχανική όραση, οι ρομποτικοί διαλογείς μπορούν γρήγορα αφαιρέστε τους ρύπους από τα φορτηγά κομποστοποιήσιμων απορριμμάτων. Αυτό επιτρέπει στις εγκαταστάσεις κομποστοποίησης να δέχονται περισσότερα απόβλητα γενικά και να εξοικονομούν χρήματα κόστος και χρόνος ταξινόμησης. Για παράδειγμα, από τότε που η πόλη του Σαν Αντόνιο του Τέξας άρχισε να χρησιμοποιεί τέτοια ρομποτική διαλογή πέρυσι, δεν έχει ακόμη απορρίψει ένα φορτηγό με οργανικά απόβλητα. Πριν από αυτό το σύστημα, το εργοστάσιο κομποστοποίησης απέρριπτε τα απόβλητα που ήταν πιθανό να περιείχαν ακόμη και μικρές ποσότητες μολυσματικών ουσιών, επειδή απλά δεν άξιζε τον κόπο να ταξινομηθούν.

Η προηγμένη τεχνολογία απεικόνισης μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη διαλογή των απορριμμάτων σε γενικές εγκαταστάσεις, τον εντοπισμό λιπασματοποιήσιμων υλικών και την κατεύθυνσή τους στα κατάλληλα κανάλια. Ένας τρόπος για να επιτευχθεί αυτό είναι μέσω της ψηφιακής υδατοσήμανσης, κατά την οποία μικρά υδατογραφήματα που τοποθετούνται σε συσκευασίες και άλλα καταναλωτικά είδη διαβάζονται από ένα προηγμένο σύστημα μηχανικής όρασης, το οποίο στη συνέχεια ταξινομεί αυτόματα τα απόβλητα στην κατάλληλη ροή. Αυτά τα υδατογραφήματα είναι ιδιαίτερα σημαντικά για να βοηθήσουν περισσότερους κομποστοποιητές να δέχονται κομποστοποιήσιμο πλαστικό. καθώς τους επιτρέπουν να διακρίνουν γρήγορα το κομποστοποιήσιμο πλαστικό και το μη λιπασματοποιήσιμο πλαστικό, που μοιάζουν πολύ με το ανθρώπινο μάτι.

Η ψηφιακή υδατοσήμανση είναι μια λύση που απαιτεί συνεργασία σε όλη τη βιομηχανία κομποστοποιήσιμων συσκευασιών, καθώς και από κομποστοποιητές και τοπικές εταιρείες διαχείρισης απορριμμάτων που επιβλέπουν την κομποστοποίηση. Θα λειτουργήσει τέλεια εάν οι κατασκευαστές τέτοιων συσκευασιών συμφωνήσουν να χρησιμοποιήσουν αυτά τα σήματα και οι κομποστοποιητές θα έχουν τον εξοπλισμό για να τα διαβάσουν. Πιστεύω ότι είναι δυνατό.

Ακόμα και χωρίς ψηφιακή υδατοσήμανση, υπάρχει τεχνολογία AI όρασης υπολογιστή που μπορεί να αναγνωρίσει κομποστοποιήσιμα, συμπεριλαμβανομένων των πλαστικών. Η προηγμένη τεχνολογία διαλογής είναι ιδιαίτερα σημαντική για την προώθηση της χρήσης κομποστοποιήσιμων πλαστικών, καθώς μπορεί επίσης να κατευθύνει τα κομποστοποιήσιμα πλαστικά στις σωστές συνθήκες κομποστοποίησης, οι οποίες συχνά μπορεί να διαφέρουν από αυτές που απαιτούνται για τα υπολείμματα φαγητού ή κήπου, βοηθώντας να γίνουν πιο αποτελεσματικά τα πράγματα για τους κομποστοποιητές. Για παράδειγμα, μια ομάδα του Ηνωμένου Βασιλείου έχει αναπτύχθηκε ένα σύστημα βασισμένο σε αισθητήρες που ταξινομεί τα κομποστοποιήσιμα σύμφωνα με τον τύπο, τις απαιτήσεις του συστήματος κομποστοποίησης και τον χρόνο που θα χρειαστεί η κομποστοποίηση. Το σύστημα χρησιμοποιεί μια τεχνολογία που ονομάζεται υπερφασματική απεικόνιση (HSI), η οποία χρησιμοποιεί προηγμένη απεικόνιση για να εξετάσει τα σκουπίδια, αναλύοντάς τα χρησιμοποιώντας χημική και φυσική ανάλυση. Η μηχανική εκμάθηση εφαρμόζεται στα εισερχόμενα σκουπίδια, με το σύστημα να βελτιώνει τις δυνατότητες διαλογής του καθώς εισέρχονται νέα σκουπίδια στο σύστημα – στο βαθμό που το σύστημα έχει ποσοστό ακρίβειας 99%, με όλα τα κομποστοποιήσιμα υλικά να επεξεργάζονται με τον πιο αποτελεσματικό τρόπο.

Επιτάχυνση της Κομποστοποίησης και Ανακάλυψη Νέων Κομποστοποιήσιμων Υλικών

Όσον αφορά την ίδια τη διαδικασία κομποστοποίησης, οι αισθητήρες, μαζί με την μηχανική όραση που βασίζεται στην τεχνητή νοημοσύνη, μπορούν επίσης να παρακολουθούν συνθήκες όπως η θερμότητα και η υγρασία, διασφαλίζοντας ότι είναι ιδανικοί για τη μετακίνηση της διαδικασίας κομποστοποίησης και για επιτόπιες ρυθμίσεις για να διασφαλιστεί ταχύτερη και υψηλότερη -ποιοτική κομποστοποίηση. Το AI μπορεί να προβλέψει πότε θα γίνει το κομπόστ να είσαι έτοιμος, ένας άλλος βασικός παράγοντας είναι να κάνει τη διαδικασία περισσότερο αποτελεσματικός και την παραγωγή ενός προϊόντος σταθερής ποιότητας, και σημαντικό όταν απευθύνεται στους αγρότες που θα αγοράσουν αυτό το τελικό προϊόν.

Φυσικά κάτω από όλα αυτά είναι η πρόοδος του κομποστοποιήσιμου πλαστικού, ένας τομέας όπου η τεχνητή νοημοσύνη και η μηχανική μάθηση μπορούν να συμβάλουν σημαντικά. Σύμφωνα με τους ερευνητές, υπάρχουν ακόμα πολλά να ανακαλύψουμε σχετικά με τη σχέση μεταξύ των πολυμερών, που αποτελούν τα πλαστικά, και της βιοαποικοδόμησης. Η μηχανική εκμάθηση μπορεί να βοηθήσει στην επιτάχυνση της ανάλυσης και της ταξινόμησης για υπάρχοντα πολυμερή και στην ανάπτυξη νέων πολυμερή. Η επέκταση της βιβλιοθήκης των διαθέσιμων πολυμερών για κομποστοποιήσιμη συσκευασία είναι απαραίτητη, καθώς αυτό θα επιτρέψει χαμηλότερο κόστος, καθώς και περισσότερες επιλογές για τα χαρακτηριστικά της συσκευασίας. Για παράδειγμα, όπως καταλαβαίνουμε καλά από τη δουλειά μας, ορισμένες μάρκες μπορεί να χρειάζονται συσκευασία που έχει υψηλότερο φράγμα ανθεκτικό από άλλες. Επίσης, ενσωματώνουμε ένα σχέδιο πειραμάτων και συστημάτων διαχείρισης τεχνητής νοημοσύνης για να βοηθήσουμε στην επιτάχυνση της έρευνας και ανάπτυξης και της προσαρμογής διαφορετικών προϊόντων συσκευασίας ώστε να ανταποκρίνονται καλύτερα στις ανάγκες των καταναλωτών, καθώς και στις απαιτήσεις κομποστοποίησης.

Τα οφέλη της προηγμένης τεχνολογίας ξεπερνούν τη συσκευασία. Η τεχνητή νοημοσύνη και η όραση υπολογιστή μπορούν επίσης να βοηθήσουν στη δημιουργία συνόλων δεδομένων σχετικά με το πόσα τρόφιμα σπαταλούν οι καταναλωτές. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αλλαγή της συμπεριφοράς των καταναλωτών, η οποία είναι ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες για τη μείωση των επιπτώσεων στο περιβάλλον. Για παράδειγμα, το Πανεπιστήμιο του Όρεγκον αναπτύσσεται έξυπνα κάδους κομποστοποίησης που χρησιμοποιούν όραση υπολογιστή για να παρακολουθούν πόσα βρώσιμα τρόφιμα σπαταλούν οι καταναλωτές. Ενώ τα απόβλητα παρακολουθούνται προσεκτικά σε άλλα μέρη των αλυσίδων εφοδιασμού γεωργίας και τροφίμων, τα απόβλητα των καταναλωτών δεν παρακολουθούνται προσεκτικά και δεν είναι καλά κατανοητά.

Υπάρχουν πολλούς λόγους γιατί η κομποστοποίηση είναι η απόλυτη λύση για τη μείωση των σκουπιδιών και των πλαστικών που μπλοκάρουν τους χώρους υγειονομικής ταφής και συμβάλλουν στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και άλλους κινδύνους για το περιβάλλον και την υγεία. Η τεχνολογία θα μπορούσε να βοηθήσει την κομποστοποίηση να προχωρήσει μερικά βήματα παραπέρα, ανοίγοντας το δρόμο για ένα πιο πολλά υποσχόμενο μέλλον για τον πλανήτη και την ανθρωπότητα.