La selezione dei rifiuti basata su sensori riduce il numero di incendi di batterie negli impianti di riciclaggio
Un numero crescente di rifiuti elettronici non viene smaltito correttamente, ma spesso viene gettato insieme ai rifiuti di plastica, ad esempio. Se le batterie di questi prodotti sono danneggiate, possono causare incendi negli impianti di smistamento. Nel progetto DangerSort, i ricercatori dell'Istituto Fraunhofer per i circuiti integrati IIS utilizzano un sistema di selezione basato su sensori per rimuovere gli articoli pericolosi e rendere più sicuri gli impianti di riciclaggio.
Secondo uno studio dell'associazione tedesca BDE Bundesverband der Deutschen Entsorgungs-, Wasser- und Kreislaufwirtschaft e. V., ogni anno si verificano più di 10.000 incendi negli impianti di selezione dei rifiuti tedeschi. Circa l'80% di questi incendi è causato da batterie agli ioni di litio. Comuni negli smartphone, negli spazzolini elettrici o nei biglietti d'auguri, queste batterie vengono spesso smaltite insieme ai rifiuti di imballaggio. Possono danneggiarsi e prendere fuoco, soprattutto durante il processo di riciclaggio negli impianti di selezione. Il danno causato da questo fenomeno è stimato in circa un miliardo di euro all'anno.
Usare la tecnologia a raggi X per isolare le batterie pericolose in una fase precoce
Il progetto DangerSort mira a ridurre il rischio di incendio negli impianti di smistamento. "Stiamo sviluppando un sistema di smistamento basato su sensori che utilizza la tecnologia a raggi X e l'intelligenza artificiale per individuare le batterie agli ioni di litio pericolose e separarle dal resto del flusso di rifiuti in una fase precoce", spiega Johannes Leisner, responsabile del gruppo di smistamento e dei sistemi di laboratorio
presso il Centro di sviluppo della tecnologia a raggi X del Fraunhofer IIS. Finora non sono state adottate misure preventive contro gli incendi causati dalle batterie, ma solo soluzioni per combatterli, come il miglioramento dei sistemi di estinzione. La tecnologia basata sui sensori potrebbe anche rendere più facile il riciclo delle batterie, chiudendo il loro ciclo di produzione, afferma Leisner.
Un sistema prototipo allestito presso il Fraunhofer IIS dimostra il potenziale dell'idea. Un nastro trasportatore ad alta velocità nel sistema di smistamento a raggi X del Fraunhofer IIS, che si muove a una velocità fino a tre metri al secondo, trasporta il flusso di rifiuti. Una sorgente a raggi X sopra il nastro trasportatore funziona come uno scanner per bagagli negli aeroporti e analizza il flusso di materiali. Questa tecnologia può anche identificare le batterie installate negli elettrodomestici o nascoste da altri rifiuti. Un rilevatore a raggi X montato sotto il nastro trasportatore scatta immagini alla velocità del nastro stesso, ottenendo una serie continua di radiografie.
Questa serie di immagini viene poi valutata: "A tal fine, applichiamo un sistema di intelligenza artificiale progettato per un'elaborazione particolarmente rapida delle immagini e normalmente utilizzato nelle applicazioni di guida autonoma", spiega Leisner. "Lo abbiamo adattato e riqualificato in modo che possa analizzare anche le radiografie per individuare specificamente gli apparecchi elettrici che contengono batterie agli ioni di litio".
La selezione viene avviata in base ai dati raccolti. Queste informazioni consentono di controllare speciali valvole ad aria compressa che separano le apparecchiature elettriche pericolose dal flusso dei rifiuti. Gli ugelli d'aria di circa cinque millimetri li rimuovono dal nastro e li trasportano in una camera separata. La giusta tempistica tra la valutazione della radiografia e l'avvio degli ugelli è fondamentale per questo processo.
"È difficile individuare e isolare le diverse dimensioni delle batterie durante il processo di separazione, poiché queste possono variare da batterie per biciclette elettriche da dieci chili a batterie a bottone", spiega Leisner.
Il sistema di selezione è attualmente ancora in fase di test presso il Fraunhofer IIS. La consegna dell'impianto all'azienda di smaltimento rifiuti LOBBE è prevista per l'inizio di giugno, per i primi test pratici. Il progetto, finanziato dal Ministero federale tedesco dell'Istruzione e della Ricerca (BMBF), durerà fino alla fine di agosto 2025.
Il prototipo del sistema è stato sviluppato nell'ambito dell'AI Application Hub on Plastic Packaging. Un totale di 51 partner dell'industria, della ricerca e della società lavorano a stretto contatto nei laboratori KIOptiPack e K3I-Cycling. Il loro obiettivo è far progredire l'applicazione dei metodi di IA per un approccio all'economia circolare efficiente in termini di risorse per gli imballaggi in plastica in Germania.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
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