Robot AI giúp con người giải quyết nạn rác thải điện tử từ smartphone

[miro1510]

Với lượng smartphone khổng lồ hiện nay, rác thải điện tử từ chúng đang ảnh hưởng lớn đến môi trường và robot sẽ là giải pháp.

Vào năm 2016, Apple thông báo rằng họ đã phát triển một robot tái chế với tên gọi Liam, robot này có khả năng tháo rời một chiếc iPhone trong 11 giây. Sáu năm và nhiều thế hệ iPhone trôi qua, Apple vẫn không tiết lộ có bao nhiêu chiếc iPhone mà robot của họ đã tái chế để lấy các bộ phận.

Nhưng tác động của robot thông minh đối với việc tái chế rác thải điện tử trên phạm vi rộng hơn có thể sớm trở nên rõ ràng, nhờ một dự án nghiên cứu mới nhằm phát triển các công cụ hỗ trợ bởi AI, cho phép robot tái chế thu hoạch các bộ phận từ nhiều mẫu điện thoại khác nhau.

Nếu công nghệ như vậy có thể được thương mại hóa, các nhà nghiên cứu hy vọng nó có thể cải thiện đáng kể việc tái chế smartphone và các thiết bị điện tử nhỏ khác.

Dù các nhà tái chế rác thải điện tử ngày nay chủ yếu xử lý các thiết bị lớn hơn như TV, nhưng ngày càng có nhiều thiết bị điện tử nhỏ như smartphone và máy tính bảng bắt đầu được đưa đến được các cơ sở của họ.

Điều này tạo ra những thách thức mới cho các nhà máy truyền thống, vì những thiết bị này thường khó tháo rời và tốn nhiều thời gian. Thay vì tận dụng các thành phần có giá trị tiềm năng như bo mạch chủ, các nhà tái chế thường loại bỏ pin rồi cắt nhỏ phần còn lại. Các vật liệu quý giá bị mất đi trong quá trình này.

Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã tìm hiểu xem liệu các robot thông minh có thể tối ưu hóa quy trình tái chế, giúp việc thu hồi và tái sử dụng các bộ phận từ các thiết bị điện tử tiêu dùng đã hỏng trở nên hữu hiệu hơn không.

Vào tháng 12, Bộ Năng lượng Mỹ đã trao khoản tài trợ 445.000 USD cho các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm Quốc gia Idaho, Đại học Buffalo, Đại học Bang Iowa và nhà tái chế rác thải điện tử Sunnking, để phát triển phần mềm cho phép robot tự động xác định các loại smartphone khác nhau trên dây chuyền tái chế, tháo pin và thu hoạch các thành phần có giá trị cao khác nhau.

Một robot của Phòng thí nghiệm Quốc gia Idaho

Khi kết thúc dự án nghiên cứu kéo dài hai năm, họ hy vọng sẽ thử nghiệm phiên bản đầu tiên tại một trong những cơ sở của Sunnking, sau đó sẽ tính đến việc thương mại hóa các robot tái chế smartphone.

Amanda LaGrange, CEO của công ty tái chế chất thải điện tử TechDump có trụ sở tại St. Paul, nói rằng công việc mà các nhà nghiên cứu này đang làm là rất quan trọng để cải thiện tính bền vững của thiết bị điện tử tiêu dùng, chứa các kim loại có giá trị mà các quy trình tái chế thô ngày nay không thu hồi được. Tuy nhiên, LaGrange cũng nói rằng “không chắc” nó có thể được thực hiện trên quy mô lớn.

Việc áp dụng robot và AI để tái chế chất thải điện tử là một ý tưởng khá mới và không có nhiều ví dụ thực tế về khả năng hoạt động của chúng.

Ví dụ nổi tiếng nhất là robot tái chế được quảng cáo rầm rộ của Apple, nhưng chỉ có một số ít được tung ra thị trường, chúng chỉ hoạt động trên iPhone và Apple chưa từng công bố hiệu quả thật sự của chúng đối với rác thải điện tử của công ty trong những năm qua.

Một phiên bản đa năng, có thể được lắp đặt tại cơ sở xử lý chất thải điện tử để xử lý hàng chục mẫu smartphone khác nhau là một thách thức không nhỏ. Dự án nghiên cứu mới nhằm mục đích chứng minh một robot như vậy có thể được phát triển.

Các nhóm nghiên cứu sẽ thử nghiệm những khả năng tái chế khác nhau trên robot. Ví dụ, các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm Quốc gia Idaho sẽ tập trung phát triển các phương pháp tháo pin khỏi smartphone bằng cánh tay robot.

Song song đó, các nhà nghiên cứu tại Đại học Buffalo và Đại học Bang Iowa sẽ xác định các thành phần có giá trị cao hơn, như bảng mạch, camera và nam châm, có thể được loại bỏ một cách an toàn khỏi điện thoại bằng cách sử dụng cùng một robot.

Một robot như thế này không chỉ cần phần cứng tốt mà còn cần phần mềm cho phép chúng nhanh chóng nhận ra các loại điện thoại khác nhau và tra cứu cấu trúc bên trong của chúng.

Đối với phần này của dự án, các nhà nghiên cứu của Đại học Bang Iowa và Sunnking sẽ phát triển một cơ sở dữ liệu bao gồm hình ảnh 2D và 3D trên nhiều mẫu smartphone. Bằng cách sử dụng phương pháp học máy, cơ sở dữ liệu đó sẽ đào tạo phần mềm hướng dẫn robot xác định vị trí pin của điện thoại, các thành phần có giá trị cao và thu thập chúng.

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ có một robot tháo rời smartohone có thể tích hợp vào các dây chuyền tái chế rác thải điện tử hiện có. Sunnking sẽ là nhà máy đầu tiên thử nghiệm hệ thống đó.

Đồng thời, các nhà nghiên cứu sẽ phân tích tính kinh tế của toàn bộ quá trình tháo rời để xác định xem nó có thực sự làm giảm chi phí tái chế hay không. Mục tiêu của nhóm là cải thiện khả năng thu hồi vật liệu ít nhất 10% và tính kinh tế khi tái chế ít nhất 15% so với các hoạt động tái chế tiêu chuẩn hiện nay.

Ngay cả khi nghiên cứu ban đầu có kết quả đầy hứa hẹn, sẽ có nhiều việc cần làm hơn nữa trước khi robot AI trở thành giải pháp thiết thực để xử lý khoảng 150.000 tấn rác thải điện tử tiêu dùng di động mà người Mỹ tạo ra mỗi năm (con số không chỉ bao gồm smartphone, mà cả máy tính bảng và thiết bị đeo như Apple Watch).

Do dự án ban đầu chỉ tập trung vào năm trong số hàng trăm smartphone hiện có, công nghệ này sẽ cần được phát triển hơn nữa để trở nên thiết thực đối với các nhà tái chế.

Những thay đổi về thiết kế sản phẩm có thể tạo ra một rào cản khác đối với việc tái chế bằng robot. Khi các công ty thay đổi thiết bị của họ năm này qua năm khác, các robot tái chế sẽ cần được cập nhật phần cứng và phần mềm có khả năng xử lý các model mới nhất.

Một nhà tái chế rác thải điện tử cân nhắc đầu tư vào công nghệ này có lý do để lo lắng rằng trong 10 năm nữa, các thiết kế điện thoại mới sẽ khiến robot lỗi thời. Và đó là lý do tại sao các nhà sản xuất smartphone cần phải tính đến khả năng tái chế khi thiết kế sản phẩm, nếu như họ thật sự muốn bảo vệ môi trường.