بازیافت پلاستیک و سورتینگ با بهره گیری از هوش مصنوعی

برای دست‌یابی به اقتصاد چرخشی با عملکردی صحیح، بازیافت کارآمد بسیار مهم است. بخش مهمی از فرایند بازیافت، سورتینگ دقیق و کارآمد مواد است. چالشی که در صنعت بازیافت پلاستیک با آن رو به رو هستیم، آمیختگی ناهمگن جریان مواد ورودی از جهت شکل، نوع، خلوص و غیره است. اما مواد بازیافتی برای استفاده مجدد باید کیفیت بالایی داشته باشند. برای تولید مواد بازیافتی با کیفیت بالا، تفکیک و سورتینگ دقیق مواد و اجرای روش بازیافت مناسب، مطابق با نوع ماده در حال بازیافت ضروری است. هوش مصنوعی توانایی تشخیص الگو در داده‌های جمع آوری شده تولید، هشدار درباره ناهنجاری‌ها، توسعه مدل‌های پیش‌بینی را دارد و در نتیجه در فرایند تصمیم‌گیری و اطمینان از کیفیت پیوسته محصول ما را یاری می‌کند.

 

 

در این مقاله مروری بر پیشرفت‌ها در زمینه استفاده از هوش مصنوعی برای تفکیک بازیافت می‌پردازیم و علاوه بر این، نشان می‌دهیم که چگونه از هوش مصنوعی بهره ببریم تا فرایند بازیافت دقیق‌تر، پایدارتر و سودآورتری داشته باشیم.

روش‌های هوش مصنوعی در سورتینگ مواد چگونه کار می‌کنند و چه ارزش‌افزوده‌ای ارائه می‌دهند؟

 وقتی که حسگرهای پیشرفته از تمام ظرفیت تشخیص خود استفاده کردند، استفاده از روش‌های مبتنی بر هوش مصنوعی به تشخیص و تفکیک دقیق مواد کمک می‌کند و می‌توان به تفکیک پسماند و بازیافت با کیفت بی‌سابقه دست پیدا کرد. در سورتینگ پسماندهای پلاستیکی محدودیت و خطر شناسایی اشتباه مواد به‌خصوص پلاستیک‌ها شبیه به هم یا مخلوط‌های پلاستیکی مانند PET و PET همراه PAوجود دارد. همچنین استفاده از هوش مصنوعی تنها راهکار مؤثر برای تمایز بین ظروف غذایی و غیرغذایی مانند ظروف HDPE و PP است.

 

 

 

یک شبکه عصبی با سیگنال‌ها، تصاویر و غیره آموزش داده می‌شود و یاد می‌گیرد که چگونه آنها را به دسته‌های خاصی طبقه‌بندی کند. هنگامی که سیگنال یا تصویر ناشناخته از این شبکه عبور می‌کند، توسط الگوریتم‌ها ارزیابی و دسته‌بندی می‌شود. با رشد روش‌های ارزیابی برای سیستم‌های تفکیک پسماند مانند (object-ai) که بر پایه هوش مصنوعی عمل می‌کنند ناخالصی‌های موجود در جریان مواد که قبلاً به‌سختی شناسایی می‌شد را می‌توان به خوبی شناسایی و توسط نازل‌های دمنده طبقه‌بندی کرد.

با کمک تکنولوژی تفکیک پسماند شرکت Sesotec یعنی"NIR-Ai" می‌توان با دقت بین پلیمرهای مختلف تمایز قائل شد. این امر منجر به افزایش دقت و سازگاری فرایندهای سورتینگ، به ویژه برای پلاستیک‌های مخلوط و پلاستیک با مواد افزودنی می‌شود. رویکردهای جدید هوش مصنوعی همچنین در آینده برای سایر کارهای سورتینگ مانند به حداقل رساندن مساحت زباله‌های الکتریکی و پسماندهای الکترونیکی استفاده خواهد شد. ارزش‌افزوده در بهبود شناخت و تمایز، خلوص بالاتر و در نتیجه افزایش سود و سودآوری بالاتر نهفته است. این امر تفکیک بازیافت پلاستیک را در فرایندهای بازیافت به سطح جدیدی می‌برد.

فناوری بازیافت پلاستیک و سورتینگNIR-AI  شرکت Sesotec چیست؟

در بازیافت PET، سنسور مادون قرمز نزدیک (NIR) با نور هالوژن می‌تواند پلاستیک‌های زائد مانند برچسب‌ها (PVC) ، درپوش ها(HDPE) ،  PP و حتی PET-G را با دقت، مطمئن و همزمان تشخیص می دهد. فناوری مادون قرمز نزدیک مبتنی بر هوش مصنوعی (NIR-Ai) راهکاری برای تمایز بین محصولات پلاستیکی مشابه است. NIR-Ai طیف‌های NIR را با استفاده از هوش مصنوعی داده‌های پسماند را تجزیه و تحلیل می‌کند و آنها را به پلاستیک متناظر اختصاص می‌دهد. این بدان معنی است که حتی تفاوت‌هایی که پیش‌تر در طیف غیر قابل تشخیص بودند را می‌توان تشخیص داد و مواد مربوطه را به درستی طبقه‌بندی کرد. چالش تشخیص و تمایز قابل اعتماد پلیمرهای مشابه عموماً با روش‌های مرسوم برطرف نمی‌شود. مواد با ارزش ممکن است ریجکت شوند که منجر به ضرر در چرخه مواد شود.

 NIR-Ai راهکاری مبتنی بر هوش مصنوعی است. این فناوری نوآورانه جدید امکان بهبود عملکرد تفکیک پسماند و در نتیجه سودآوری بالاتر را فراهم می‌کند. این فناوری علاوه بر تمایز بهینه بین سینی‌های چند لایه و تک لایه، تشخیص لایه‌های PA را در بطری‌ها نیز امکان‌پذیر می‌کند. علاوه بر این، افزودنی‌های خاص را می‌توان در بطری‌ها شناسایی کرد.

فناوری بازیافت پلاستیک و سورتینگ NIR-Ai از Sesotec مواد غیرقابل تشخیص را قابل تشخیص می سازد.

تکنولوژی NIR-Ai اجازه می‌دهد تا محصولات به وضوح از یکدیگر در تجزیه و تحلیل طیفی سنسور مادون قرمز نزدیک بر اساس هوش مصنوعی متمایز شوند (شکل الف). روش‌های چند متغیره در تشخیص محصولات نوری بسیار مشابه، محدودیت دارند به طوری که مواد با ارزش خوب «محض اطمینان» طبقه‌بندی می‌شوند (شکل ب).

 

 زمینه کاربرد های معمول

 NIR-Ai در حوزه‌های مختلف بازیافت پلاستیک و سورتینگ استفاده می‌شود و تمایز دقیق موادی را که تشخیص آنها با استفاده از روش‌های مرسوم دشوار است، امکان‌پذیر می‌سازد. یک کاربرد معمول، تمایز محصولات تک لایه و چند لایه PET مانند سینی‌ها و بطری‌ها است. NIR-AI همچنین تشخیص چند لایه پلی اتیلن را ممکن می‌کند که به ویژه در تفکیک مواد بسته‌بندی مهم است.

یکی دیگر از زمینه‌های کاربردی، تمایز بطری‌های HDPE و PE فوم شده است که برای کیفیت بازیافت بسیار مهم است، زیرا مواد مختلف اغلب به فرایندهای بازیافت متفاوتی نیاز دارند. فناوری NIR-Ai همچنین تمایز  PET و PET-G را هم بطری و هم پرک را بهبود می‌بخشد و تفکیک پسماند دقیق‌تر و در نتیجه خلوص بالاتری را تضمین می‌کند. علاوه بر این،  NIR-Ai می‌تواند ترکیب‌های مختلف برچسب بطری را تشخیص دهد که باعث افزایش بهره‌وری می‌شود. تکنولوژی NIR-Ai با داشتن کاربردهای متنوع به طور قابل توجهی به بهبود فرایندهای بازیافت کمک می‌کند و امکان استفاده پایدارتر از منابع پلاستیکی را فراهم می‌کند.

مزایا برای کاربران

استفاده از NIR-Ai مزایای متعددی را به کاربران ارائه می‌دهد که تأثیر مستقیمی بر کارایی و کیفیت فرایندهای بازیافت آنها دارد. با استفاده از این فناوری، نتایج پیوسته در کاربردهای استاندارد، در سطح بالایی به دست می‌آید که کارایی تفکیک پسماند را به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌دهد.

مزیت کلیدی NIR-Ai توانایی آن در تمایز بین ساختارهای پلیمری بسیار مشابه است که منجر به بهبود قابل توجهی در کیفیت مواد بازیافتی می‌شود. این تمایز دقیق به ویژه برای تولید مواد بازیافتی با کیفیت بالا مهم است. علاوه بر این، ویژگی تکنولوژی NIR-Ai ، دارای درجه بالایی از انعطاف‌پذیری است؛ زیرا می‌توان آن را در سیستم‌های موجود اضافه کرد. این به کاربران این امکان را می‌دهد تا بدون تلاش زیاد، سیستم‌های موجود خود را به جدیدترین فناوری روز ارتقا دهند.

 OBJECT-Ai چیست؟

OBJECT-Ai مخفف "تشخیص شیء بر اساس هوش مصنوعی" است. این روش از تکنیک‌های ارزیابی پیشرفته برای تشخیص دقیق و طبقه‌بندی اشیا بر اساس ویژگی‌های مختلف استفاده می‌کند.

OBJECT-Ai از Sesotec: حد متعالی از اپتیک سورتینگ

جریان ناهمگن در هنگامی که نوبت به شناسایی آلاینده‌ها می‌رسد، حتی در مواردی که تشخیص آن برای چشم انسان آسان است ممکن است از تشخیص صحیح جا بماند. OBJECT-Ai  از هوش مصنوعی برای تعیین ویژگی‌های خاص به عنوان بخشی از تجزیه و تحلیل رنگ و شکل توسط حسگر رنگ استفاده می‌کند. این امکان تمایز قابل اعتماد بین مواد خوب و بد را بر اساس شکل، رنگ و بافت فراهم می‌کند. برخلاف روش‌های ارزیابی مرسوم، OBJECT-Ai  مزیت‌های متعددی ارائه می‌کند که به طور قابل‌توجهی جداسازی و سورتینگ اشیا را بر اساس ویژگی‌های مختلف بهبود می‌بخشد. توانایی انجام سورتینگ پیشرفته و تجزیه و تحلیل ویژگی های دقیق و تقلید از درک شبیه انسان، انجام کارآمد وظایف تفکیک پسماند پیچیده را ممکن می‌کند. این موضوع OBJECT-Ai را به ابزاری ارزشمند برای صنایعی تبدیل می‌کند که به دنبال بهبود فرایندهای تفکیک پسماند با دقت و سازگاری هوش مصنوعی هستند.

 

 زمینه کاربرد های معمول

OBJECT-Ai  در زمینه‌های مختلف سورتینگ پلاستیک استفاده می‌شود و مزایای قابل توجهی نسبت به روش‌های سنتی دارد. یکی از کاربردها معمول این تکنولوژی تفکیک پلاستیک‌ها و فیلم‌های PE و PP است. این مواد را می‌توان با استفاده از فناوری پیشرفته تشخیص اشیا به طور دقیق جدا و طبقه‌بندی کرد. یکی دیگر از زمینه‌های کاربردی، تفکیک مواد خاص مانند کارتریج‌های سیلیکونی HDPE است. تکنولوژی تشخیص OBJECT-Ai امکان شناسایی و جداسازی دقیق این مواد مشکل‌ساز را فراهم می‌کند و در نتیجه بازیافت باکیفیت بالاتری را به همراه دارد.

نکته قابل توجه توانایی OBJECT-Ai در تشخیص پلاستیک سیاه است. پلاستیک‌های سیاه به دلیل انعکاس کم خود، چالشی برای سیستم‌های سورتینگ پلاستیک مبتنی بر حسگر معمولی هستند   OBJECT-Ai با استفاده از هوش مصنوعی بر این مانع غلبه کرده و در نتیجه تشخیص کارآمد را ممکن می‌سازد.

OBJECT-Ai  همچنین می‌تواند برای تفکیک زباله‌های الکترونیکی استفاده شود. این فناوری به بازیابی مواد با ارزش از زباله‌های الکترونیکی کمک کرده و بهینه‌شدن فرایند بازیافت را به دنبال دارد. برای همه این دلایل ذکر شده، OBJECT-Ai به لطف این طیف گسترده از کاربردهای ممکن، سهم قابل توجهی در کارایی و کیفیت فرآیندهای مرتب سازی دارد.

 مزایا برای کاربران

استفاده از OBJECT-Ai مزایای متعددی را به کاربران ارائه می‌دهد که مستقیماً به بهبود فرایندهای تفکیک پسماند کمک می‌کند. موادی نظیر مواد غذایی و غیر خوراکی که در تکنولوژی‌های قبلی تفکیک نمی‌شد با استفاده از تکنولوژی شرکت Sesotec تفکیک می‌شوند و سودآوری قابل‌توجهی برای شرکت‌های بازیافت به ارمغان می‌آورد. مزیت دیگر کیفیت بالاتر بازیافت PET است که از طریق بهبود مرتب‌سازی رنگ حاصل می‌شود.

OBJECT-Ai امکان تشخیص دقیق بطری‌ها با برچسب‌هایی که کاملاً جمع شده‌اند و همچنین بطری‌های مات/غیرشفاف را می‌دهد که این امر خلوص بازیافت را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، به دلیل اینکه OBJECT-Ai قابلیت تشخیص قابل‌اعتماد در مورد آلاینده‌هایی نظیر کارتریج سیلیکونی یا اشیا سیاه دارد که باعث افزایش کارایی فرایندهای تفکیک پسماند می‌شود. این ویژگی‌ها OBJECT-Ai را به یک فناوری ارزش‌آفرین برای شرکت‌هایی تبدیل می‌کند که می‌خواهند فرایندهای تفکیک پسماند خود را پایدارتر کنند و هم‌زمان سودآوری را افزایش دهند.

 چشم انداز آینده بازیافت پلاستیک و سورتینگ با روش های هوش مصنوعی

زمینه‌های کاربرد NIR-Ai و OBJECT-Ai متنوع است و شامل تمایز پلیمرهای مختلف و همچنین تشخیص مواد غذایی و غیر غذایی است. مشتریان ارزش‌افزوده را از طریق کارایی بالا، کیفیت بهبودیافته و راهکارهای نوآورانه‌ای که امروز بر چالش‌های فردا تسلط دارند، ایجاد می‌کنند.

هوش مصنوعی همچنین پتانسیل بالایی در زمینه‌های تشخیص رنگ، تشخیص فلز، تمایز فلزات و فیلم‌های چندلایه نشان می‌دهد. در حال حاضر، سنسورها بیشتر به صورت مجزا در نظر گرفته می شوند، اما در آینده می‌توان آنها را با استفاده از Ai برای افزایش عملکرد تفکیک پسماند مرتبط کرد.

 در زمینه زباله‌های الکترونیکی، روش‌های هوش مصنوعی می‌توانند به طور قابل توجهی تشخیص بردهای مدار چاپی را بهبود بخشند. این پیشرفت‌ها نشان می‌دهد که پتانسیل راهکار مبتنی بر هوش مصنوعی مانند NIR-Ai و OBJECT-Ai برای افزایش کارایی و کیفیت هنگام سورتینگ طیف گسترده‌ای از جریان‌های مواد، هیچ پایانی ندارد.

یکی از پیشرفت‌های احتمالی، اجرای تقسیم‌بندی نمونه است. این امر به اشیاء مجزا در یک صحنه پیچیده اجازه می‌دهد تا با دقت بیشتری شناسایی و متمایز شوند که منجر به فعال‌سازی دقیق‌تر سورتینگ ولو می‌شود. این رویکرد می‌تواند دقت و کارایی فرایند بازیافت پلاستیک را به طور قابل‌توجهی افزایش دهد، زیرا سیستم می‌تواند وظایف سورتینگ پیچیده‌تری را انجام دهد و اشیایی را که نزدیک به هم یا همپوشانی دارند، بهتر مدیریت کند.

 

 

شرکت دیباج صنعت پاسارگاد ارائه دهنده انواع سیستم های بازیافت و سورتینگ، اپتیکال سورتر، دستگاه های متال دتکتور و سیستم های بازرسی با اشعه ایکس می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر، با مهندسین فروش شرکت دیباج صنعت پاسارگاد در تماس باشید.