هوش مصنوعی و فناوری تصویربرداری فراطیفی منجر به انقلاب، صنعت بازیافت فلزات در عصر جدیدی از شناسایی دقیق شد.

[اسن، آلمان]– محوطه‌های بازیافت، که به‌طور سنتی با ماشین‌های خروشان و کوه‌های ضایعات مرتبط می‌شوند، بی‌سروصدا تحت تأثیر هوش مصنوعی (AI) و فناوری‌های پیشرفته حسگر{0}}در حال تحول عمیقی هستند. اخیراً، یک فناوری مرتب‌سازی که تصویربرداری فراطیفی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین را ادغام می‌کند، در یک کارخانه آزمایشی که توسط Scholz Group اداره می‌شود، یک شرکت پیشرو در بازیافت فلزات اروپایی، پیشرفت چشمگیری داشته است. این نشان‌دهنده دوران جدیدی برای صنعت بازیافت فلزات است که از «خرد کردن خام» به «شناسایی دقیق{3}}در سطح مولکولی می‌گذرد».

برای مدت طولانی، بازیافت فلزات، به‌ویژه دسته‌بندی دقیق فلزات غیرآهنی{{0} با ارزش بالا (مانند آلومینیوم، مس، و برنج)، چالش مهمی برای صنعت بوده است. فن‌آوری‌های سنتی جداسازی جریان گردابی و مغناطیسی می‌توانند به طور موثر فلزات آهنی و برخی از فلزات غیرآهنی را حذف کنند، اما آنها با سری‌های آلیاژ آلومینیوم پیچیده‌تر دست و پنجه نرم می‌کنند. به عنوان مثال، تشخیص آلیاژ 7075 با استحکام بالا که در قاب هواپیما استفاده می شود از آلیاژ معمولی 3004 که در قوطی های نوشیدنی استفاده می شود تقریباً غیرممکن بود. این امر منجر به مخلوط شدن و ذوب مقادیر زیادی از گریدهای فلزی مختلف شد که منجر به چرخه پایین آمدن شد که باعث از دست دادن ارزش اقتصادی قابل توجهی می‌شود و با اصل اصلی اقتصاد دایره‌ای: "استفاده حداکثری از منابع" در تناقض است.

این گلوگاه فناوری اکنون به طور قاطع در حال شکسته شدن است. هسته سیستم ابداعی که با موفقیت اجرا شده است، یک "چشم تیزبین" است که قادر به "دیدن" اثر انگشت مولکولی فلزات است-یک حسگر تصویربرداری فراطیفی. برخلاف چشم انسان یا دوربین‌های استاندارد، این فناوری اطلاعات طیفی بسیار دقیقی را که از سطوح فلزی در محدوده وسیعی از مادون قرمز تا نور مرئی منعکس می‌شود، ثبت می‌کند. هر آلیاژ فلزی، به دلیل تفاوت‌های جزئی در ترکیب عنصری و ساختار میکروسکوپی خود، یک علامت طیفی منحصربه‌فرد، بسیار شبیه به اثر انگشت انسان، ارائه می‌کند.

با این حال، تفسیر حجم عظیم داده های طیفی به صورت دستی غیرممکن خواهد بود. اینجاست که قدرت هوش مصنوعی به میان می آید. دکتر آنا وبر، سرپرست فنی پروژه از شرکت شریک Spectral Vision، توضیح داد: "ما سیستم را از قبل با "تغذیه" ده ها هزار نقطه داده طیفی از انواع فلزات مختلف، از قبل-آموزش دادیم. از طریق یادگیری عمیق، مدل هوش مصنوعی اکنون می‌تواند درجه آلیاژ دقیق هر قطعه ضایعات را در زمان واقعی، فراتر از تسمه نقاله، فراتر از تسمه نقاله، شناسایی کند. سرعت های شگفت انگیز."

فرآیند در کارخانه Scholz Group بسیار کارآمد است: قطعات فلزی خرد شده در امتداد یک تسمه نقاله با سرعت بالا حرکت می‌کنند، فوراً توسط یک حسگر ابرطیفی بالای سر اسکن می‌شوند و داده‌ها در زمان واقعی{1}}به یک واحد تجزیه و تحلیل هوش مصنوعی مخابره می‌شوند. در کسری از ثانیه، سیستم با استفاده از یک آرایه دقیق کنترل‌شده از نازل‌های هوای فشرده، فرمان‌هایی را صادر می‌کند تا قطعات فلزی خاص را در سطل جمع‌آوری صحیح «انفجار» کند. کل فرآیند کاملاً خودکار است و خلوص مرتب‌سازی و کارایی آن بسیار فراتر از روش‌های سنتی است.

مایکل لانگ، مدیر ارشد فناوری گروه Scholz گفت: "این فقط یک بهبود در سرعت مرتب سازی نیست، بلکه مدل کسب و کار ما را به طور اساسی تغییر می دهد." "ما اکنون می‌توانیم مواد بازیافتی از یک گرید آلیاژی خاص با درجه خلوص تا 99.8% را به مشتریان عرضه کنیم. این برای صنایع پیشرفته مانند صنعت هوافضا و خودروسازی، که الزامات عملکرد مواد سخت‌گیرانه‌ای دارند، ارزش غیرقابل اندازه‌گیری دارد. آنها اکنون می‌توانند با اطمینان از فلز بازیافتی در مقیاس بزرگ در مورد تغییرات عملکردی بدون نگرانی در محصولات جدید استفاده کنند."

تأثیر این نوآوری فناوری-بسیار گسترده است. اولاً، ارزش فلزات بازیافتی را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد، از «کاهش چرخه» جلوگیری می‌کند و حاشیه سود سالم‌تری برای بازیافت‌کنندگان ایجاد می‌کند. ثانیا، وابستگی به مواد معدنی اولیه را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. با ایجاد جریان‌های خالص مواد خام ثانویه، ردپای کربن تولید به شدت کاهش می‌یابد و به طور قدرتمندی اهداف تولید سبز جهانی و بی‌طرفی کربن را پیش می‌برد.

تحلیلگران صنعت به طور گسترده بر این باورند که فناوری مرتب‌سازی دقیق مبتنی بر هوش مصنوعی، در کنار پلت‌فرم‌های جداسازی قطعات رباتیک و ردیابی مواد دیجیتال، هسته اصلی «بازیافت 4.0» را تشکیل می‌دهند. این نشان می‌دهد که کارایی بازیافت منابع در آینده دیگر تنها به نیروی مکانیکی متکی نخواهد بود، بلکه به طور فزاینده‌ای به عمق بینش داده‌ها و سرعت تصمیم‌گیری هوشمندانه- بستگی دارد. با پذیرش تدریجی این فناوری در سراسر جهان، دوره جدیدی برای بازیافت فلزات-پاک تر، کارآمدتر و هوشمندتر-از قبل آغاز شده است.