-AIによるプラスチックリサイクル率の向上[2024/05/17更新]

現在、リサイクルされているプラスチックはわずか9%ですが、廃棄物の分別方法を改善することで、改善につながる可能性があります

バングラデシュのゴミ収集公園でペットボトルを回収する少女。ゲッティイメージズ

プラスチックごみが引き起こす環境問題への意識が高まる一方で、世界的に生産される量が減る気配はなく、むしろその逆です。

1950年には約230万トンのプラスチックが作られましたが、現在は約4億5000万トンで、今世紀半ばまでに倍増すると予測されています。

プラスチック廃棄物をさまざまな種類に分別する改善された方法を見つけることは、リサイクル率を高めるために重要です。

UAEに拠点を置くCycled Technologies社とアブダビのハリファ大学のチームは、人工知能によって操作される方法に取り組んでおり、プラスチック廃棄物のリサイクルに関してブレークスルーを生み出すのに役立つと信じています。

この技術を使用したプロトタイプは、ハリファ大学が運営する研究センターであるマスダール研究所フィールドステーションにあります。

詳細な画像により、AIシステムは廃棄物のプラスチックの種類を特定できます。

「この装置には、検出用のカメラと仕分けメカニズムが含まれています」と、Cycled Technologiesの共同設立者兼最高執行責任者であるAyoola Brimmo博士は述べています。

「選別には、さまざまなメカニカルアーム、多軸ローラー、空気圧マニピュレーターを使用してきました。カメラと仕分け装置はどちらもメインコントローラーボードに接続されています。

Cycled Technologiesの共同設立者であるAyoola Brimmo博士は、AIを使用してさまざまな種類のプラスチックを選別し、リサイクルできるようにする技術を開発しました。ビクター・ベサ / ザ・ナショナル

この装置には、廃棄物がコンベアベルトによって圧縮される前に廃棄物が入る通気口があります。

この技術では、近赤外(NIR)分光法を採用しており、近赤外光の吸収または散乱方法に応じてサンプルが識別されます。

近赤外分光法はプラスチックの選別において十分に確立されており、支持者は、高速で非破壊的であり、多くの種類のプラスチックを識別できると述べています。

このシステムは、ポリプロピレンまたはPP(ボトル、食品包装、ヨーグルトポットに使用)、高密度ポリエチレンまたはHDPE(シャンプーボトルや漂白剤ボトルなどに使用)、ポリエチレンテレフタレートまたはPET(食品包装やボトルなどに使用)を識別できます。

コストの抑制

Cycled Technologiesとハリファ大学のシステムの主な利点は、低コストであること、つまりコミュニティの環境で使用できることです。

「私たちが今やっていることは、10年、15年以上前から大規模な産業施設で行われてきたことです。しかし、小規模で財政的に成り立つことは決してありませんでした。今ではより実行可能になり、財政的にも理にかなっています」と彼は言いました。

ハリファ大学のハリド・アスカー博士と共同でこの技術を開発したブリモ博士は、まだ試験段階にあるこの手法はほぼ100%正確であると述べている。

経済協力開発機構(OECD)の2022年の報告書によると、20年前と比較して、現在2倍のプラスチック廃棄物が発生しています。

例えば、米国では毎年221kgのプラスチック廃棄物が発生していますが、欧州のOECD加盟国では平均114kgのプラスチック廃棄物が発生しています。

「プラスチックは環境を破壊し、何十年も分解されませんが、プラスチックの使用は指数関数的に増加しています」と、ニューヨークのバッファロー大学化学生物工学科の著名な教授であるアミット・ゴヤル氏は述べています。

「多くの用途でプラスチック製品を置き換えるのは簡単ではありません。プラスチックをリサイクルするより良い方法を見つけなければなりません」

プラスチック廃棄物の有害な影響

リサイクル率の向上は、自然環境に入るプラスチックの量を減らすのに役立つ可能性があります。

国連環境計画(UNEP)によると、毎年1,900万トンから2,300万トンのプラスチック廃棄物が河川、湖沼、海に流れ込んでいます。

何百万匹もの動物がプラスチックに絡まったり、飢餓で死んだりしますが、これは多くの場合、胃の中に物質が残っていて、生き物が食べる必要性を感じていないときに起こります。

UAEでは、プラスチックごみの巨大な塊が胃に溜まったために、多くのラクダが死んでしまいました。

また、プラスチックを摂取すると、一部の動物の繁殖率が低下することもわかっています。

ブリモ博士は、プラスチック汚染の問題を減らすだけでなく、プラスチックのリサイクルが気候にも影響を与えることを指摘しました。

研究によると、一定量の再生プラスチックを生産すると、同じ量のバージンプラスチックを生成するよりも炭素排出量が30%から80%少なくなります。

プラスチックを選別する新しい方法を開発している他の研究者の中には、アイテムがどのような種類のプラスチックでできているかを示す「バーコード」の使用に取り組んでいるゴヤル教授がいます。Cycled Technologiesのアプローチと同様に、この手法はAIとロボティクスを利用しています。

「食料品店に行ってカートに荷物をいっぱいにすると、レジでバーコードをスキャンして最終的な請求書を受け取ります」とGoyal博士は言います。「すべてのプラスチック製品に魔法のように適用される同様のバーコードがあったらどうでしょうか?」

非定常感熱バーコード(TTB)技術は、分子フィンガープリント(分子の化学構造の固有のパターン)を使用して、7種類のプラスチックを識別します。

「システムは、それがどのようなプラスチック製品であるかを認識しています…これにより、リサイクル率の向上に不可欠な選別プロセスでの汚染が減少することが期待されます」とGoyal教授は述べています。

このような新しいアプローチが開発されているため、その技術が実験室規模で試験を受けているGoyal教授は、より高いリサイクル率を達成できると「非常に楽観的」です。

「根本的な障害は見当たらない」と彼は言った。「数年のうちに、私たちはこれを展開できる状態になっているはずです」

（引用:thenationalnews）