نظرة جديدة إلى إعادة التدوير: كيف يمكن بناء عالم خالٍ من النفايات باستخدام الروبوتات والذكاء الاصطناعي

في أوائل عام 2021 تحدث العالم فجأة عن سوق ناشئة لتقنيات احتجاز الكربون، لا تزال خاسرة حتى الآن. أكد الخبراء أن هناك حاجة إلى تقنيات واسعة النطاق جديدة لإعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون في كل شيء، من الطاقة إلى الإسمنت. وفي يناير أعلن إيلون ماسك أنه سيدفع مكافأة قدرها 100 مليون دولار لمن يطور تقنية لاحتجاز الكربون تقلل الانبعاثات أثناء الإنتاج. 

لدى ماسك، بصفته مالك شركة Tesla لإنتاج السيارات الكهربائية، أسباب وجيهة للاستثمار في التقنيات الخضراء. وهناك أسباب كثيرة للاعتقاد بأن «الاقتصاد الأخضر» على وشك الازدهار. فعلى سبيل المثال، وعد البيت الأبيض بخلق 10 ملايين فرصة عمل جديدة في مجال الطاقة النظيفة، وجمعت شركة ناشئة من دنفر 55 مليون دولار لتطوير روبوتات لإعادة التدوير تعمل بالذكاء الاصطناعي. 

إعادة التدوير والاقتصاد الأخضر

في الولايات المتحدة وحدها يبلغ معدل إعادة التدوير الحالي نحو 32%. وتعد إدارة النفايات وإعادة تدويرها قطاعا شديد التجزؤ، مع درجات متفاوتة من التنظيم والدعم والعوامل الأخرى، ما يجعل من الصعب فهم وضع السوق الحالي وإمكاناته. 

يحاول الاقتصاد الأخضر أن يحل محل صناعة ضخمة هي الوقود الأحفوري. فقبل بضع سنوات كانت نحو 1500 شركة للنفط والغاز مدرجة في البورصات حول العالم، بقيمة إجمالية تبلغ 4.65 تريليون دولار. 

خلال جائحة كورونا انخفضت قيمة شركات النفط الكبرى بشكل ملحوظ، لأن التقنيات الخضراء (مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح) «نضجت» واستحوذت على حصة من السوق. ووفقا لتقديرات حديثة، تبلغ إجمالي إيرادات استخراج النفط والغاز نحو 3.3 تريليون دولار. 

من المتوقع أن يتجاوز حجم سوق مصادر الطاقة المتجددة بحلول عام 2025 مبلغ 1.5 تريليون دولار. كما أن سوق السيارات الكهربائية سيبدأ بحلول ذلك الوقت في إظهار النمو الذي يتوقعه الجميع من قطاع تكنولوجي متنامٍ. لا أحد يقول إن إعادة تدوير عدد آخر من زجاجات البلاستيك ستغير العالم في دقيقة، لكنها قد تصبح قطاعا قابلا للحياة ضمن اقتصاد أخضر أوسع. 

شركة ناشئة لإنتاج روبوتات إعادة التدوير المعتمدة على الذكاء الاصطناعي

مفتاح بناء سوق أكثر استدامة لإعادة التدوير هو تزويد الشركات بمواد خام رخيصة للمستخدمين النهائيين. يصعب على الناس الاعتماد عليهم في الفرز الصحيح للنفايات، لذلك ينتهي معظم المواد المعاد تدويرها في مكبات النفايات. ويمكن لآلات بيع إعادة التدوير أن توفر مصدرا ثابتا لبعض أنواع المواد الخام، لكن كيف يمكن تحفيز المستهلكين على المشاركة والدفع مقابل هذه الطريقة؟

قد يكون أفضل حل هو استخراج المواد الخام المختارة من مصدر نفايات أحادي التدفق بعد وصولها إلى منشأة الفرز. ولتحقيق ذلك، نحتاج إلى روبوتات سريعة وذكية. 

تأسست شركة AMP Robotics عام 2015، وجمعت 74.5 مليون دولار من الاستثمارات في أواخر عام 2020 وبداية عام 2021. وتواصل شركتا Sadako Technologies وZenRobotics المنافسة في هذا المجال، لكنهما لا تملكان مستوى التمويل نفسه ولا العملاء البارزين الذين تملكهم AMP Robotics. 

منصة ذكاء اصطناعي لتحديد المواد القابلة لإعادة التدوير

طور مؤسس الشركة والمدير التنفيذي لـ AMP Robotics تقنية صارت أساس شركته. وكانت نتيجة كل الأبحاث والتطوير منصة Neuron، التي تستخدم الرؤية الحاسوبية والتعلم العميق لتوجيه أنظمة روبوتية عالية السرعة من أجل التعرف على المواد القابلة لإعادة التدوير وتمييزها بدقة. 

تُكتشف المواد القابلة لإعادة التدوير في تدفق النفايات حسب اللون والحجم والشكل والشفافية والعلامة التجارية الاستهلاكية. ويمكن للأنظمة الروبوتية التقاط أشياء صغيرة مثل غطاء الزجاجة من السير الناقل بسرعة تزيد على 80 قطعة في الدقيقة. وتسمي الشركة نظام الروبوتات عالية السرعة AMP Cortex. 

تستخدم منصة الذكاء الاصطناعي Neuron التعلم الآلي لتحسين أدائها مع مرور الوقت، من خلال دمج البيانات القادمة من أنظمة Cortex الروبوتية المنتشرة لدى عملاء مختلفين حول العالم. ويمكن للذكاء الاصطناعي تحديد أنواع مختلفة من البلاستيك، بما في ذلك البولي إيثيلين تيرفثالات، والبولي إيثيلين عالي الكثافة، والبولي إيثيلين منخفض الكثافة، والبولي بروبيلين، والبوليستيرين. بل ويفرز البلاستيك حسب اللون والشفافية وأشكال مختلفة. 

كيف حققت AMP Robotics أعمالا مربحة

مثل شركات كثيرة أخرى، استفادت AMP Robotics من التوسع في تطبيق تقنيات الأتمتة. ففي أواخر عام 2020 وقعت الشركة عقدا طويل الأمد مع Waste Connections، وهي شركة لإدارة النفايات تبلغ قيمتها 25 مليار دولار، لتشغيل 24 نظاما روبوتيا يعمل بالذكاء الاصطناعي. 

وكان من أوائل الشركاء المؤسسيين لـ AMP عملاق المشروبات الاستهلاكية Keurig Dr Pepper (KDP). والآن أصبحت روبوتات إعادة التدوير المعتمدة على الذكاء الاصطناعي مدربة على تحديد كبسولات K-Cup للقهوة وفرزها بشكل صحيح في منشآت إعادة التدوير. فهذه الأشياء الصغيرة لها تأثير هائل على البيئة. قبل أن تجعل KDP كبسولات K-Cup قابلة لإعادة التدوير بالكامل، انتهت مليارات الكبسولات في مكبات النفايات. 

تعمل روبوتات AMP بالفعل في جميع أنحاء العالم، في أكثر من 20 ولاية أمريكية، وكذلك في آسيا وأوروبا. وفي عام 2020 افتتحت الشركة مركز اختبار في كولورادو، كما توسع قدراتها في تطبيق الذكاء الاصطناعي على نفايات البناء. 

قال أحد عملاء الشركة الراضين: «نحن نعمل بكامل طاقتنا، لأن روبوتات AMP تعمل طوال اليوم، والروبوتات لا تحتاج إلى ساعات إضافية. إنها تعمل بالسرعة نفسها، سواء كانت نشيطة في الصباح بعد فنجان قهوة أو في نهاية وردية مدتها 10 ساعات. من دون الروبوتات كنا سنرى البقايا والعناصر التي كان يجب فرزها. لم نعد نرى ذلك. روبوتات AMP مصممة للعمل في الظروف الصعبة التي تواجهونها في إعادة تدوير المواد القابلة لإعادة الاستخدام».