A triagem de resíduos baseada em sensores reduz o número de incêndios de baterias em instalações de reciclagem
Um número crescente de resíduos electrónicos não está a ser corretamente eliminado, sendo muitas vezes deitados fora juntamente com resíduos de plástico, por exemplo. Se as pilhas destes produtos estiverem danificadas, podem provocar incêndios nas instalações de triagem. No projeto DangerSort, os investigadores do Instituto Fraunhofer de Circuitos Integrados IIS estão a utilizar um sistema de triagem baseado em sensores para remover artigos perigosos e tornar as instalações de reciclagem mais seguras.
De acordo com um estudo efectuado pela associação alemã BDE Bundesverband der Deutschen Entsorgungs-, Wasser- und Kreislaufwirtschaft e. V., ocorrem anualmente mais de 10.000 incêndios em instalações de triagem de resíduos na Alemanha. Cerca de 80 por cento destes incêndios são causados por baterias de iões de lítio. Comuns em smartphones, escovas de dentes eléctricas ou cartões de felicitações cantantes, estas baterias são frequentemente eliminadas juntamente com os resíduos de embalagens. Podem ficar danificadas e incendiar-se, sobretudo durante o processo de reciclagem nas instalações de triagem. Os danos causados por esta situação estão estimados em cerca de mil milhões de euros por ano.
Utilização da tecnologia de raios X para isolar as pilhas perigosas numa fase inicial
O projeto DangerSort visa reduzir o risco de incêndio nas instalações de triagem. "Estamos a desenvolver um sistema de triagem baseado em sensores que utiliza tecnologia de raios X e inteligência artificial para detetar baterias de iões de lítio perigosas e separá-las do resto do fluxo de resíduos numa fase inicial", explica Johannes Leisner, chefe do grupo de Sistemas de Laboratório de Triagem e
no Centro de Desenvolvimento de Tecnologia de Raios X no Fraunhofer IIS. Até à data, não existem medidas preventivas contra incêndios provocados por baterias, mas apenas soluções para os combater, como sistemas de extinção de incêndios melhorados. A tecnologia baseada em sensores pode também facilitar a reciclagem de baterias, fechando o ciclo do produto, diz Leisner.
Um sistema protótipo montado no Fraunhofer IIS demonstra o potencial da ideia. Uma correia transportadora de alta velocidade no sistema de triagem de raios X do Fraunhofer IIS, que se move a velocidades até três metros por segundo, transporta o fluxo de resíduos. Uma fonte de raios X por cima do tapete rolante funciona como um scanner de bagagens de aeroporto e analisa o fluxo de material. Esta tecnologia também pode identificar baterias instaladas em aparelhos ou escondidas por outros resíduos. Um detetor de raios X montado por baixo do tapete rolante capta imagens à velocidade do tapete, resultando numa série contínua de radiografias.
Esta série de imagens é depois avaliada: "Para isso, aplicamos um sistema de IA concebido para o processamento particularmente rápido de imagens e normalmente utilizado em aplicações de condução autónoma", diz Leisner. "Adaptámo-lo e treinámo-lo de modo a que também possa analisar radiografias para detetar especificamente aparelhos eléctricos que contenham baterias de iões de lítio".
A triagem é iniciada com base nos dados recolhidos. Esta informação permite o controlo de válvulas especiais de ar comprimido que separam os aparelhos eléctricos perigosos do fluxo de resíduos. Bicos de ar com cerca de cinco milímetros retiram-nos do tapete e transportam-nos para uma câmara separada. O momento certo entre a avaliação da radiografia e o arranque dos bicos é crucial para este processo.
"É difícil detetar e isolar baterias de diferentes tamanhos durante o processo de separação, uma vez que estas podem variar entre baterias de dez quilos para bicicletas eléctricas e baterias tipo botão", afirma Leisner.
O sistema de triagem ainda está a ser testado no Fraunhofer IIS. A entrega da instalação à empresa de eliminação de resíduos LOBBE está prevista para o início de junho, para os primeiros testes práticos. O projeto, que é financiado pelo Ministério Federal Alemão da Educação e Investigação (BMBF), decorrerá até ao final de agosto de 2025.
O protótipo do sistema está a ser desenvolvido no âmbito do Centro de Aplicações de IA para Embalagens de Plástico. Um total de 51 parceiros da indústria, investigação e sociedade estão a trabalhar em estreita colaboração nos laboratórios KIOptiPack e K3I-Cycling. O seu objetivo é fazer avançar a aplicação de métodos de IA para uma abordagem de economia circular eficiente em termos de recursos às embalagens de plástico na Alemanha.
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