18 Apr Intelligenza artificiale e riciclo: recupero dei materiali potenziato
Qual è e quale sarà il rapporto tra intelligenza artificiale e riciclo? In che modo l’innovazione tecnologica può supportare l’economia circolare? Il progetto iDEAR si concentra sui rifiuti elettronici, vere e proprie miniere di metalli e terre rare.
Intelligenza artificiale e riciclo: il progetto iDEAR
L’uso crescente di dispositivi elettronici sta generando una quantità preoccupante di rifiuti elettronici (e-waste). Nel 2019, sono state prodotte quasi 54 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici a livello globale, con proiezioni che indicano un incremento fino a 74 milioni di tonnellate entro il 2030.
Il problema non è solo la quantità, ma anche la gestione: attualmente oltre l’80% degli e-waste finisce in discariche o inceneritori, disperdendo nell’ambiente sostanze inquinanti e perdendo l’opportunità di recuperare metalli preziosi e terre rare. Per affrontare questa sfida, il Fraunhofer Institute for Factory Operation and Automation IFF in Germania ha sviluppato il progetto iDeaR (Intelligent Disassembly of Electronics for Remanufacturing and Recycling), che mira a rivoluzionare il processo di smontaggio e riciclaggio dei rifiuti elettronici.
Tecnologie all’avanguardia per l’identificazione e lo smontaggio automatizzato
Il progetto iDeaR integra diverse tecnologie avanzate per creare un sistema di gestione dei rifiuti elettronici efficiente e sostenibile. La prima fase del processo utilizza tecnologie di metrologia ad alta precisione per l’identificazione automatizzata dei componenti. Sistemi di sensori ottici e telecamere dotate di algoritmi di intelligenza artificiale scansionano etichette, riconoscono tipi di prodotti, identificano componenti e valutano le condizioni degli elementi di fissaggio. La metrologia spettrale, combinata con algoritmi di machine learning, permette di classificare materiali e plastiche in tempo reale. Come spiega José Saenz, responsabile del gruppo Assistive, Service and Industrial Robots:
“Le soluzioni attuali richiedono una progettazione sostanziale e sono limitate a un particolare gruppo di prodotti. Nel progetto iDEAR, stiamo perseguendo una metodologia basata sui dati in modo che la più ampia varietà di prodotti possa essere smontata in tempo reale con poca progettazione.”
La seconda fase consiste nello smontaggio automatizzato mediante robotica. Una volta identificati i componenti, il software determina la sequenza ottimale di smontaggio, decidendo se eseguire uno smontaggio completo o concentrarsi sul recupero di parti specifiche e preziose. Queste informazioni vengono trasferite a robot avanzati capaci di cambiare utensili e compiere diverse azioni: avvitare, sollevare, tagliare, estrarre, localizzare, riposizionare, rompere e tagliare fili, il tutto in modo autonomo. Il sistema è così sofisticato che può persino rimuovere componenti complessi come schede madri dai computer.
Benefici economici ed ecologici del recupero dei materiali
Il recupero di materiali da apparecchiature elettroniche non offre solo vantaggi ambientali, ma presenta anche notevoli benefici economici. I componenti elettronici contengono metalli preziosi come oro, argento, platino e palladio, oltre a terre rare presenti in magneti, batterie e display. Questi elementi sono particolarmente preziosi poiché, sebbene disponibili a livello globale, spesso si trovano solo in piccole quantità. Inoltre, il riciclaggio dei metalli richiede generalmente meno energia rispetto all’estrazione e alla lavorazione di materie prime vergini, contribuendo ulteriormente alla sostenibilità ambientale.
La sfida principale nel recupero dei materiali è rappresentata dalla progettazione dei dispositivi moderni, specialmente quelli più piccoli, che spesso non sono concepiti nell’ottica dell’economia circolare. Molti assemblaggi sono realizzati con materiali compositi e connessi tramite viti, clip o adesivi in modo tale da renderli difficili da separare senza danneggiare i componenti. Il progetto iDeaR affronta questa problematica attraverso un approccio innovativo che utilizza la tecnologia per superare questi ostacoli, creando un sistema di gestione dei rifiuti certificabile e a circuito chiuso che potrebbe rappresentare il futuro del riciclaggio elettronico.