Robôs movidos a IA ajudam a combater o crescente problema de lixo eletrônico da Europa

Os pesquisadores da UE desenvolveram robôs adaptáveis ​​que poderiam transformar a maneira como reciclamos o desperdício eletrônico, beneficiando o meio ambiente e a economia.

Do lado de fora da histórica cidade alemã de Goslar, um amplo complexo industrial recebe um fluxo interminável de eletrônicos descartados. Na chegada, esse lixo eletrônico está laboriosamente preparado para a reciclagem.

A GmbH de eletrociclismo é uma das maiores instalações de reciclagem de lixo eletrônico da Europa. Todos os anos, processa até 80.000 toneladas de resíduos eletrônicos, que são de todas as formas e formas.

Desmantelamento manual

Apesar de uma impressionante variedade de máquinas, mais da metade dos funcionários do site preparam manualmente os itens descartados para reciclagem. Eles fazem isso classificando os resíduos de entrada e removendo as baterias, que são um risco de incêndio e um grande desafio na reciclagem de lixo eletrônico.

“Há mais e mais dispositivos, eles estão ficando menores e todos contêm baterias de lítio, algumas das quais são instaladas permanentemente, soldadas ou coladas no lugar”, disse Hannes Fröhlich, diretor administrativo da eletrociclismo.

“Não é um emprego dos sonhos, desmontando esses aparelhos todos os dias com martelos e alicates. Acho que podemos fazer melhor”.

Algumas dessas tarefas tediosas podem ser executadas por robôs. No entanto, o problema é que toda vez que há uma alteração no produto ou no processo, o hardware e o software precisam ser reestruturados. Isso pode ser caro e demorado.

Para resolver esse problema, uma iniciativa de pesquisa chamada Reconcycle conseguiu automatizar o processo criando robôs que podem se reconfigurar para diferentes tarefas.

Novo território para robótica

Pesquisadores da Eslovênia, Alemanha e Itália trabalharam juntos nesta edição no Instituto Jožef Stefan, a principal instalação de pesquisa da Eslovênia, de 2020 a 2024.

A equipe desenvolveu robôs adaptáveis ​​apoiados por IA, capazes de remover as baterias dos detectores de fumaça e medidores de calor do radiador.

Esses dois produtos podem ser encontrados na maioria das famílias e são substituídos a cada cinco a oito anos, criando grandes quantidades de desperdício.

“O principal desafio é que existem tantas versões diferentes de cada dispositivo. Pense em quantos controles remotos diferentes existem”, disse o Dr. Aleš Ude. Ele é chefe do Departamento de Automática, Biocybernetics e Robótica no Instituto Jožef Stefan e coordena a equipe de pesquisa de reconciliação.

Em ambientes industriais, os robôs geralmente são programados para uma tarefa específica, repetindo exatamente a mesma série de movimentos em um ambiente previsível.

Em vez disso, os pesquisadores se propuseram a criar um robô que possa se adaptar a muitas tarefas diferentes, usando a IA de última geração.

“Queríamos expandir a robótica, introduzir robôs onde ainda não existam”, disse Ude.

Um problema crescente

Trabalhando com eletrociclismo, a equipe de pesquisa internacional da UDE criou uma célula de trabalho robótica adaptável. Este é um espaço de trabalho que consiste em pelo menos um robô, suas ferramentas e equipamentos e seu controlador.

A novidade aqui é que esse sistema fechado se adapta autonomamente a várias tarefas, com a ajuda de software complexo de IA e hardware modular que podem ser reconfigurados rapidamente. Ele também usa componentes suaves como o Softand, uma mão humana que pode manipular objetos com grande precisão.

Também existem recursos de segurança, como robôs colaborativos e botões de parada de emergência.

A colaboração internacional foi crucial para garantir a experiência certa, disse Ude.

“A robótica é muito interdisciplinar, por isso é difícil encontrar os parceiros certos em um país”.

Felizmente, os novos robôs estão chegando na hora certa, pois a quantidade de lixo eletrônico produzido a cada ano continua a crescer. Quase 5 milhões de toneladas de lixo eletrônico são produzidas na UE a cada ano, totalizando cerca de 11 kg por pessoa. Menos de 40% disso é reciclado, alertou o Parlamento Europeu.

Globalmente, cerca de 62 milhões de toneladas de lixo eletrônico foram produzidas apenas em 2022, o suficiente para preencher 1,5 milhão de caminhões de 40 toneladas, de acordo com dados da ONU. Ainda mais preocupante, a quantidade de lixo eletrônico está subindo cinco vezes mais rápido que a quantidade que está sendo reciclada.

A UE está trabalhando para reduzir o lixo eletrônico através dos resíduos da diretiva de equipamentos elétricos e eletrônicos, que define os padrões de coleta e reciclagem.

O trabalho da equipe da UDE também está alinhado com a estratégia digital da UE, que incentiva o uso da IA ​​na fabricação para melhorar a eficiência e ajudar a alcançar a neutralidade climática até 2050.

Jogando fora dinheiro

O lixo eletrônico também tem sérias implicações econômicas. Estima-se que 84 bilhões de euros são perdidos a cada ano, quando metais valiosos como cobre, ferro e ouro são descartados em vez de serem reutilizados, de acordo com o monitor global de lixo eletrônico da ONU.

Na eletrociclismo, 80% do lixo eletrônico é recuperado como matérias-primas, como ferro, zinco, ouro, prata e paládio-alguns 35 materiais no total.

“As pessoas precisam entender que isso não é apenas desperdício, mas também matérias -primas que precisam ser recicladas e mantidas em circulação, tanto para eficiência econômica quanto uma redução de CO₂“Disse Fröhlich.

A nova tecnologia pode torná -la ainda mais eficiente, e Fröhlich vê muito potencial nela.

“Fiquei surpreso com o quão longe a tecnologia e a IA já chegaram”, disse ele. “Eles até recriaram uma mão humana para o robô”.

A UDE espera continuar trabalhando com eletrociclismo para melhorar ainda mais as soluções de lixo eletrônico. A esperança também é que os robôs adaptáveis ​​que podem lidar com ambientes em mudança terão aplicativos muito além da reciclagem de lixo eletrônico.

Dado mais tempo e desenvolvimento, esses robôs poderiam até lidar com as tarefas domésticas em geral ou apoiar os cuidadores em casas seniores, disse Ude.

“A robótica pode ser de grande ajuda em tais áreas”.