歐美國家現行的資源回收政策可能會讓你覺得一頭霧水,對1990年出生後的人來說,資源回收就是將鐵鋁罐、寶特瓶、塑膠、鋁箔包與紙類等洗淨後,分門別類並放入單獨的垃圾桶內,當垃圾桶滿載,一包包拿出來的內容整齊劃一,這是將分類的任務放在消費者身上的分類方式,而事實證明,此種方式對於多數人來說不僅麻煩,更限制了回收物的數量,而在部分國家,早已取消了分類垃圾箱的存在,取而代之的為兩個普通的垃圾桶,一個為可回收桶,另一個為不可回收桶,並將分類的任務集中在下游的分揀設施。
最初的做法
為了將分類任務交給回收業下游進行並作到實際的分類,歐美回收廠使用了類似礦業與農業設備,但此時的業者尚未引入智能系統,只能使用較簡單的物理分類方式(如密度、重量、磁感應)進行作業,而礙於不同尺寸的密度與重量不盡相同,導致實體回收率並非理想。
光譜技術的導入
1990年代,業者導入了由NASA衛星所使用的高光譜成像技術並應用於分類系統,此光譜與人眼所能接收到的光不同,高光譜傳感器能將圖像劃分成更多的光譜帶,在一般人眼中同為一種塑料的存在,在傳感器感測之下能區分為更多種不同成分,搭配上新出現的智能分揀系統與人工分選,控制產品擁有80%~95%的純淨度以求更高的牟利。
無法避免的遺漏
在自動與手動的雙重分類之下,最後約有10%~30%的物料被判定為垃圾(如碎土與砂石),並在排出後送至焚化爐或掩埋場,可惜的是,其中大約有一半以上的物料其實是被系統遺漏的可回收物,且是工程師已將系統推向極致的情況下,最後所達到的比例。
一道道政策與禁令、促使AI智能系統快速成長
2017年,中國導演王久良耗時六年所拍攝的『塑料王國』電影紀錄片入選全球50項影展,內容講述中國作為世界上最大的廢塑膠進口國,每年接待千萬噸來自歐、美、日等先進國家的廢棄塑料,與在如此龐大的垃圾陰影下生活的人群遭受到的苦難與對待,此紀錄片的推出導致一時之間垃圾去留話題討論率飆升,日後更影響中國於2017年特別針對垃圾進口議題作出回應,向世界貿易組織通報,將不再允許進口4級別、24種固態廢料。2018年1月1日起,中國政府正式禁止洋垃圾進口,為多數國家帶來巨大問題,因為從1980年代開始,中國即是全球垃圾進口最多的國家,有超過50%的塑料垃圾都被賣到了中國,一夕之間沒了消耗垃圾的出口,垃圾無處可去的恐慌漸漸地蔓延和發酵。
既然中國已經實施了垃圾禁令,各國自然也不會對自家垃圾坐視不管,為解決垃圾囤積的問題,相關的製造、使用、回收、堆積等法規陸續出台,有的從源頭開始減量,有的則是在回收方面下足了功夫,拿早已有著十分先進的回收與處理技術的北歐國家為例,據統計,瑞典有36%的垃圾被回收,14%的垃圾用作肥料,49%的垃圾用作能源被燃燒,且一年只產出1.5億噸垃圾量的北歐,已擁有7億噸處理量的回收廠,不僅不需將垃圾出口至其他國家,留在國內反而還能有更好的用途。
而作為高度發達的美國與歐盟,每日的垃圾產出量相比其他國家高出不少,2022年光是美國的人均塑膠垃圾製造量就高居全球第一,且對於垃圾回收再利用這塊,其實並沒有做到特別好,主要原因還是在於現行使用的回收分類系統所遺漏的可回收物過多,且大多數民眾較無環保意識,經常將可回收的資源物當作一般垃圾丟棄,為了能使更多可回收物真正進入『循環經濟』,AI系統正式加入戰場並進入垃圾回收行業。
AI智能知多少?
多數人對於AI智能的印象大多停留在電影『鋼鐵人』裡的賈維斯那般,一個有著自我意識的機器人,除了能夠跟你侃侃而談,閒來無事還會向你分享幾句笑話或是唱歌給你聽等等,或像GOOGLE助理以及SIRI那一樣,能提供你準確的天氣預報、道路狀況或是撥放一首你最愛的歌曲,雖然以上想法都差不多正確,但如果是用在回收領域上,就是另外一回事了。
以美國AMP ROBOTICS公司為例,該公司所使用的AI智能回收機器人,搭載著一部高速鏡頭、AI大腦(軟體與元件)以及一隻靈活的吸盤機器手臂,在進行分類作業時,高速攝影機會捕捉垃圾的形狀、大小、顏色、品牌等各種特徵,以對應資料庫內儲存的紀錄影像識別其材質,最後使用靈活的吸盤手臂,將辨識出的物體『拿起』並丟至對應的蒐集滑槽,該辨識系統目前已蒐集真實世界大部分的材料數據,並可對100多種不同類別與特徵的可回收物進行分類,若有需求,還可針對現有回收物繼續學習以辨識更多種類的物品,就目前的效率來說,AMP的系統已達到每年超過100意的項目的運行識別率,最重要的是,機器人還不會有眼睛乾不乾以及手痠不酸的問題。
AI機器人的優勢在於『主動學習』這塊,這也是為什麼有許多類型商家紛紛建立起自己的AI資料庫,只要透過不斷的主動學習與紀錄,就能使AI分辨更多型態的產品,概念類似於直接拿一本容量為無限大的相冊給你,再要求你把相冊內類似的物品挑出來並分門別類,而有賴於晶片技術的進步,這些動作只需在毫秒內就得以完成辨識,而由於AI學習的領域是不受限的,因此除了資源回收業者以外,日本企業Ryohshin也與AMP Robotics合作,開發出了能分類"建築分類"的AI機器人,使其能填補企業欠缺的人力。
邁向更高的純淨度
與其使用粗略的方式將物料分選到 80% 的純淨度,再手動將其提升到 95% 的純淨度,不如從第一次分選時就達到95%的純淨度目標,這才是真正符合效益與利益的最佳方式,而使用AI智能系統搭配高速攝影機,不只能將物料分選的乾乾淨淨,還能透過龐大的數據流推算產品線運行狀況,以此了解哪些部分能進行優化、更改或加入你覺得還不錯的點子,例如每一件物料最後的分類導向與追蹤、或是清楚明白每一批物料進貨時的秤重與分選後的重量是否符合等,隨著系統獲取更多資訊並不斷強化其功能之下,『100%純淨度與回收率』這個曾經只能被稱作夢想的狀況,都有可能成為你的『企業實績』。
(以上部分資料來源自amprobotics 網站)