Η τεχνολογία AI και υπερφασματικής απεικόνισης οδηγούν στην επανάσταση, η βιομηχανία ανακύκλωσης μετάλλων ξεκινά σε μια νέα εποχή ακριβούς ταυτοποίησης

[Έσσεν, Γερμανία]– Τα ναυπηγεία ανακύκλωσης, που παραδοσιακά συνδέονται με μηχανήματα βρυχηθμού και βουνά από παλιοσίδερα, υφίστανται αθόρυβα έναν βαθύ μετασχηματισμό που καθοδηγείται από την τεχνητή νοημοσύνη (AI) και την τεχνολογία αιχμής- αισθητήρων. Πρόσφατα, μια τεχνολογία διαλογής που ενσωματώνει αλγόριθμους υπερφασματικής απεικόνισης και μηχανικής μάθησης έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο σε μια πιλοτική μονάδα που λειτουργεί από τον Όμιλο Scholz, μια κορυφαία ευρωπαϊκή εταιρεία ανακύκλωσης μετάλλων. Αυτό σηματοδοτεί μια νέα εποχή για τη βιομηχανία ανακύκλωσης μετάλλων, η μετάβαση από τον «ακατέργαστο τεμαχισμό» στον «ακριβή προσδιορισμό σε μοριακό-επίπεδο».

Για μεγάλο χρονικό διάστημα, η ανακύκλωση μετάλλων, ιδιαίτερα η λεπτή διαλογή-μη-μη σιδηρούχων μετάλλων υψηλής αξίας (όπως το αλουμίνιο, ο χαλκός και ο ορείχαλκος), ήταν μια σημαντική πρόκληση για τη βιομηχανία. Οι παραδοσιακές τεχνολογίες διαχωρισμού μαγνητικού και δινορρευμάτων μπορούν να αφαιρέσουν αποτελεσματικά τα σιδηρούχα μέταλλα και ορισμένα μη-μη σιδηρούχα μέταλλα, αλλά παλεύουν με πιο σύνθετες σειρές κραμάτων αλουμινίου. Για παράδειγμα, η διάκριση του κράματος 7075 υψηλής αντοχής που χρησιμοποιείται στα πλαίσια αεροσκαφών από το κοινό κράμα 3004 που χρησιμοποιείται σε κουτιά ποτών ήταν σχεδόν αδύνατη. Αυτό οδήγησε σε τεράστιες ποσότητες διαφορετικών ποιοτήτων μετάλλων που αναμειγνύονται και λιώνουν, με αποτέλεσμα την υποκύκλωση, η οποία προκαλεί σημαντική απώλεια οικονομικής αξίας και έρχεται σε αντίθεση με τη βασική αρχή μιας κυκλικής οικονομίας: «αξιοποίηση των πόρων στο έπακρο».

Αυτή η τεχνολογική συμφόρηση σπάει τώρα αποφασιστικά. Ο πυρήνας του καινοτόμου συστήματος που εφαρμόστηκε επιτυχώς είναι ένα "κοινό μάτι" ικανό να "βλέπει" το μοριακό δακτυλικό αποτύπωμα των μετάλλων-ένας υπερφασματικός αισθητήρας απεικόνισης. Σε αντίθεση με το ανθρώπινο μάτι ή τις τυπικές κάμερες, αυτή η τεχνολογία καταγράφει εξαιρετικά λεπτομερείς φασματικές πληροφορίες που ανακλώνται από μεταλλικές επιφάνειες σε ένα ευρύ φάσμα από το υπέρυθρο έως το ορατό φως. Κάθε κράμα μετάλλων, λόγω των μικρών διαφορών στη στοιχειακή του σύνθεση και στη μικροσκοπική δομή του, παρουσιάζει μια μοναδική φασματική υπογραφή, όπως ένα ανθρώπινο δακτυλικό αποτύπωμα.

Ωστόσο, η χειροκίνητη ερμηνεία της τεράστιας ποσότητας φασματικών δεδομένων δεν θα ήταν εφικτή. Εδώ παίζει ρόλο η δύναμη της Τεχνητής Νοημοσύνης. Η Δρ Anna Weber, η τεχνική επικεφαλής του έργου από την συνεργαζόμενη εταιρεία Spectral Vision, εξήγησε: "Εκπαιδεύσαμε εκ των προτέρων το σύστημα "τροφοδοτώντας" δεκάδες χιλιάδες φασματικά σημεία δεδομένων από διάφορους τύπους μετάλλων. Μέσω βαθιάς εκμάθησης, το μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης μπορεί τώρα να προσδιορίσει την ακριβή ποιότητα κράματος κάθε κομματιού απορριμμάτων στον ιμάντα μεταφοράς σε πραγματικό{και σε πραγματικό χρόνο εκπληκτικές ταχύτητες».

Η διαδικασία στο εργοστάσιο του Scholz Group είναι εντυπωσιακά αποτελεσματική: τεμαχισμένα μεταλλικά θραύσματα κινούνται κατά μήκος ενός μεταφορικού ιμάντα υψηλής-ταχύτητας, σαρώνονται αμέσως από έναν υπερφασματικό αισθητήρα και τα δεδομένα μεταδίδονται σε πραγματικό- χρόνο σε μια μονάδα ανάλυσης τεχνητής νοημοσύνης υποστήριξης. Μέσα σε ένα κλάσμα του δευτερολέπτου, το σύστημα εκδίδει εντολές, χρησιμοποιώντας μια επακριβώς ελεγχόμενη σειρά ακροφυσίων πεπιεσμένου αέρα για να «εκτινάξει» συγκεκριμένα μεταλλικά θραύσματα στον σωστό κάδο συλλογής. Η όλη διαδικασία είναι πλήρως αυτοματοποιημένη, με καθαρότητα και αποτελεσματικότητα ταξινόμησης που ξεπερνά κατά πολύ τις παραδοσιακές μεθόδους.

«Αυτό δεν είναι απλώς μια βελτίωση στην ταχύτητα ταξινόμησης· αλλάζει ριζικά το επιχειρηματικό μας μοντέλο», δήλωσε ο Michael Lang, Chief Technology Officer του Scholz Group. "Μπορούμε πλέον να προμηθεύουμε τους πελάτες με ανακυκλωμένο υλικό μιας μοναδικής, ειδικής ποιότητας κράματος με επίπεδα καθαρότητας έως και 99,8%. Αυτό είναι ανυπολόγιστης αξίας για βιομηχανίες υψηλού επιπέδου όπως η αεροδιαστημική και η αυτοκινητοβιομηχανία, που έχουν αυστηρές απαιτήσεις απόδοσης υλικού. Μπορούν πλέον να χρησιμοποιούν με σιγουριά ανακυκλωμένο μέταλλο σε μεγάλη κλίμακα σε νέα προϊόντα χωρίς ανησυχητικές παραλλαγές απόδοσης."

Ο αντίκτυπος αυτής της τεχνολογικής καινοτομίας είναι-μεγάλος. Πρώτον, ενισχύει σημαντικά την αξία των ανακυκλωμένων μετάλλων, αποτρέπει την «υποκύκλωση» και δημιουργεί υγιέστερα περιθώρια κέρδους για τους ανακυκλωτές. Δεύτερον, μειώνει σημαντικά την εξάρτηση από πρωτογενή ορυκτά. Με τη δημιουργία καθαρών ροών δευτερογενών πρώτων υλών, το αποτύπωμα άνθρακα της μεταποίησης μειώνεται δραστικά, προωθώντας δυναμικά τους στόχους της παγκόσμιας πράσινης κατασκευής και της ουδετερότητας άνθρακα.

Οι αναλυτές του κλάδου πιστεύουν ευρέως ότι η τεχνολογία ταξινόμησης ακριβείας βάσει τεχνητής νοημοσύνης-, παράλληλα με τις πλατφόρμες ρομποτικής αποσυναρμολόγησης και ψηφιακής ανίχνευσης υλικού, αποτελεί τον πυρήνα του "Recycling 4.0". Αποδεικνύει ότι η μελλοντική αποτελεσματικότητα της ανακύκλωσης πόρων δεν θα βασίζεται πλέον αποκλειστικά στη μηχανική ισχύ, αλλά θα εξαρτάται όλο και περισσότερο από το βάθος της γνώσης των δεδομένων και την ταχύτητα λήψης έξυπνων αποφάσεων-. Καθώς αυτή η τεχνολογία υιοθετείται σταδιακά παγκοσμίως, μια νέα εποχή για την ανακύκλωση μετάλλων-πιο καθαρή, πιο αποτελεσματική και πιο έξυπνη-έχει ήδη ξεκινήσει.