Mums izmisīgi nepieciešams vairāk kompostēt, lai glābtu pasauli; Kā AI un dati var palīdzēt

Pasaulē ir atkritumu problēma, un tā kļūst arvien sliktāka pa dienu. Paredzams, ka atkritumi sasniegs 3.4 miljardi tonnu gadā visā pasaulē līdz 2050. gadam, salīdzinot ar 2 miljardiem 2016. gadā. Atkritumi ir galvenais klimata pārmaiņu veicinātājs; poligoni ir galvenais SEG emisiju avots. Un tas ir pat tad, ja jūs varat atrast poligonus; daži štati jau ir sāk beigties.

Daudzi uzskata, ka pārstrāde ir plastmasas piesārņojuma problēmas risinājums, taču otrreizējā pārstrāde atstāj daudz ko vēlēties, jo īpaši attiecībā uz plastmasas iepakojumu, kas ir visstraujāk augošais atkritumu avots. Vairāk par 90% no visas plastmasas, “pārstrādājama” vai ne, nonāk poligonos, vēl vairāk saasinot mūsu atkritumu problēmu. Liela daļa no tā beidzas kā mikroplastikas, radot vēl lielākus riskus videi un veselībai.

Tas noteikti nevar turpināties — un viens no risinājumiem, kas varētu palīdzēt samazināt pasaulē aizsērējošo atkritumu daudzumu, ir masveida kompostēšanas ieviešana, jo īpaši attiecībā uz pārtiku un iepakojuma materiāliem. Šodien tikai 27% amerikāņu ir pieejamas kompostēšanas programmas. Tam ir jāmainās; un tas sāk: līdztekus palielinātajiem valsts ieguldījumiem kompostēšanas infrastruktūrā, progresīvām tehnoloģijām, tostarp mākslīgajam intelektam, ir arvien lielāka nozīme, palīdzot padarīt kompostēšanu efektīvāku un vieglāk apstrādāt kompostējamo plastmasu; jaunu kompostējamu materiālu izstrāde; un pat palīdzot mainīt patērētāju uzvedību.

AI un datorredzes darbināma šķirošanas tehnoloģija un robotizēta kompostēšana

Kad kompostēšanas iekārtās nonāk atkritumu kravas, saturs ir jāsašķiro, pārliecinoties, ka tajā nav piesārņotāju, kas traucēs kompostēšanas procesu vai radīs zemas kvalitātes kompostu. Šis šķirošana bieži vien ir manuāls un dārgs process. Bet AI to maina; aprīkoti ar mašīnredzi, robotizētie šķirotāji var ātri noņemt piesārņotājus no kompostējamo atkritumu kravas automašīnām. Tas ļauj kompostēšanas iekārtām pieņemt vairāk atkritumu kopumā un ietaupīt šķirošanas izmaksas un laiks. Piemēram, kopš Teksasas štata Sanantonio pilsēta pagājušajā gadā sāka izmantot šādu robotizētu šķirošanu, tai vēl nav jāatraida organisko atkritumu kravas kravas; pirms šīs sistēmas kompostēšanas rūpnīca noraidīja atkritumus, kas, visticamāk, saturēja pat nelielu daudzumu piesārņotāju, jo tos vienkārši nebija vērts šķirot.

Uzlaboto attēlveidošanas tehnoloģiju var izmantot arī atkritumu šķirošanai vispārējās iekārtās, identificējot kompostējamos materiālus un novirzot tos uz pareizajiem kanāliem. Viens veids, kā to panākt, ir digitālā ūdenszīme, kurā mazās ūdenszīmes, kas novietotas uz iepakojuma un citām patēriņa precēm, nolasa uzlabota mašīnredzes sistēma, kas pēc tam automātiski sašķiro atkritumus atbilstošā plūsmā. Šīs ūdenszīmes ir īpaši svarīgas, lai palīdzētu lielākam skaitam kompostētāju pieņemt kompostējamo plastmasu; jo tie ļauj ātri atšķirt kompostējamo plastmasu no nekompostējamās plastmasas, kas izskatās ļoti līdzīgas cilvēka acij.

Digitālā ūdenszīme ir risinājums, kas prasa sadarbību starp kompostējamā iepakojuma nozari, kā arī kompostētājiem un vietējiem atkritumu apsaimniekošanas uzņēmumiem, kas pārrauga kompostēšanu. Lieliski darbosies, ja šādu iepakojumu ražotāji piekritīs lietot šīs zīmes, un kompostētājiem būs aprīkojums to nolasīšanai. Es ticu, ka tas ir iespējams.

Pat bez digitālās ūdenszīmes pastāv datorredzes AI tehnoloģija kas var identificēt kompostējamos materiālus, tostarp plastmasu. Uzlabota šķirošanas tehnoloģija ir īpaši svarīga, lai veicinātu kompostējamās plastmasas izmantošanu, jo tā var arī novirzīt kompostējamo plastmasu pareizajos komposta apstākļos, kas bieži var atšķirties no tiem, kas nepieciešami pārtikai vai dārza lūžņiem, tādējādi palīdzot padarīt kompostētāju darbu efektīvāku. Piemēram, Apvienotās Karalistes komandai ir attīstīts uz sensoriem balstīta sistēma, kas sašķiro kompostējamos materiālus pēc veida, komposta sistēmas prasībām un kompostēšanas laika. Sistēma izmanto tehnoloģiju, ko sauc par hiperspektrālo attēlveidošanu (HSI), kas izmanto uzlabotu attēlveidošanu, lai pārbaudītu atkritumus, analizējot to, izmantojot ķīmisko un fizikālo analīzi. Ienākošajiem atkritumiem tiek piemērota mašīnmācība, sistēmai uzlabojot šķirošanas iespējas, kad sistēmā ienāk jaunas atkritnes – līdz sistēmas precizitātei ir 99%, visi kompostējamie materiāli tiek apstrādāti pēc iespējas efektīvākā veidā.

Kompostēšanas paātrināšana un jaunu kompostējamu materiālu atklāšana

Runājot par pašu kompostēšanas procesu, sensori kopā ar AI balstītu mašīnredzi var arī uzraudzīt tādus apstākļus kā karstums un mitrums, nodrošinot, ka tie ir ideāli piemēroti kompostēšanas procesa pārvietošanai, un veikt pielāgojumus uz vietas, lai nodrošinātu ātrāku un augstāku līmeni. - kvalitatīva kompostēšana. AI var paredzēt, kad komposts būs esi gatavs, vēl viens būtisks faktors ir procesa uzlabošana efektīvs un ražojot nemainīgas kvalitātes produktu, un tas ir svarīgi, vēršoties pie lauksaimniekiem, kuri iegādāsies šo galaproduktu.

Protams, šī visa pamatā ir kompostējamās plastmasas attīstība — joma, kurā AI un mašīnmācīšanās var sniegt nozīmīgu ieguldījumu. Pēc pētnieku domām, joprojām ir daudz ko atklāt par saistību starp polimēriem, kas veido plastmasu, un bioloģisko noārdīšanos. Mašīnmācība var palīdzēt paātrināt esošo polimēru analīzi un klasifikāciju un izstrādāt jaunus polimēri. Ir svarīgi paplašināt kompostējamam iepakojumam pieejamo polimēru bibliotēku, jo tas ļaus samazināt izmaksas, kā arī palielināt iepakojuma raksturlielumu izvēli. Piemēram, kā mēs labi saprotam no mūsu pašu darba, dažiem zīmoliem var būt nepieciešams iepakojums ar augstāku izturīgu barjeru nekā citiem. Arī mēs integrējam eksperimentu un AI pārvaldības sistēmu dizainu, lai palīdzētu paātrināt pētniecību un izstrādi un dažādu iepakojuma produktu pielāgošanu, lai tie vislabāk atbilstu patērētāju vajadzībām, kā arī kompostējamības prasībām.

Uzlaboto tehnoloģiju priekšrocības ir ne tikai iepakojums. AI un datorredze var arī palīdzēt izveidot datu kopas par to, cik daudz pārtikas patērētāji izšķiež. To var izmantot, lai mainītu patērētāju uzvedību, kas ir viens no svarīgākajiem faktoriem ietekmes uz vidi samazināšanā. Piemēram, Oregonas štata universitāte attīstās viedi kompostēšanas tvertnes kas izmanto datorredzi, lai izsekotu, cik daudz ēdamās pārtikas patērētāji izšķērdē. Lai gan citās lauksaimniecības un pārtikas piegādes ķēdes daļās atkritumi tiek rūpīgi izsekoti, patērētāju atkritumi netiek rūpīgi izsekoti un nav labi saprotami.

Tur ir daudzu iemeslu dēļ kāpēc kompostēšana ir labākais risinājums, lai samazinātu atkritumu un plastmasas daudzumu, kas traucē atkritumu poligoniem un veicina siltumnīcefekta gāzu emisijas, kā arī citus vides un veselības apdraudējumus. Tehnoloģija varētu palīdzēt kompostēšanai virzīties dažus soļus tālāk, paverot ceļu uz daudzsološāku nākotni planētai un cilvēcei.