به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، افزایش روزافزون جمعیت شهرنشین و گسترش الگوی مصرف در دهه‌های اخیر، مدیریت پسماند شهری را به یکی از مهم‌ترین چالش‌های مدیریت شهری تبدیل کرده است. روش‌های سنتی جمع‌آوری و دفع پسماند دیگر پاسخگوی نیازهای پیچیده و فزاینده شهرهای بزرگ نیستند و پیامدهای زیست‌محیطی و بهداشتی قابل‌توجهی به همراه داشته‌اند. در این شرایط، فناوری‌های نوین و هوشمند با بهره‌گیری از اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و داده‌کاوی، فرصت‌های تازه‌ای برای بهینه‌سازی فرایندهای مدیریت پسماند، کاهش هزینه‌ها و آلودگی‌ها و حرکت به سمت توسعه پایدار شهری فراهم کرده‌اند.
فناوری‌ها و راهکارهای خلاقانه از ربات‌های هوشمند جداسازی زباله گرفته تا شبکه‌های پنوماتیک و سیستم‌های فشرده‌سازی خورشیدی، چشم‌انداز تازه‌ای برای مقابله با بحران مدیریت پسماند ارائه می‌دهند که به بهینه‌سازی، کاهش هزینه‌ها و حفظ محیط زیست کمک می‌کنند، زیست‌پذیری و پایداری شهرها را افزایش می‌دهند و به‌عنوان راه‌حلی کلیدی برای چالش‌های زیست‌محیطی امروز مطرح هستند.
ربات‌های هوشمند جداسازی پسماند
ربات‌های هوشمند مجهز به هوش مصنوعی، انقلابی در فرایند جداسازی و بازیافت پسماند ایجاد کرده‌اند. این ربات‌ها با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین و بینایی کامپیوتری قادرند بیش از ۵۰۰ نوع مختلف زباله را شناسایی و تفکیک کنند. به‌عنوان مثال، شرکت فنلاندی ZenRobotics با توسعه ربات‌های بازیافت‌کننده توانسته است دقت و سرعت تفکیک مواد را به میزان چشمگیری افزایش دهد. این ربات‌ها می‌توانند به‌صورت شبانه‌روزی و بدون خستگی، انواع مواد از جمله پلاستیک، فلز، کاغذ و زباله‌های ساختمانی را از هم جدا کنند و کیفیت بازیافت را بهبود بخشند.
مزیت اصلی این فناوری کاهش هزینه‌های عملیاتی است، زیرا نیروی انسانی کمتری در مقایسه با تفکیک دستی لازم دارد و ربات‌ها می‌توانند با سرعت و دقت بیشتری کار کنند. این ربات‌ها با افزایش خلوص مواد بازیافتی، ارزش فروش آنها را بالا می‌برند و به افزایش نرخ بازیافت کمک می‌کنند. علاوه‌بر این، سیستم‌های هوشمند به مدیران امکان می‌دهند داده‌های لحظه‌ای را برای بهبود برنامه‌ریزی و نظارت بر فرایند بازیافت بررسی کنند و به مرور زمان با یادگیری از داده‌ها، عملکرد خود را بهبود بخشند.
سطل‌های هوشمند مجهز به اینترنت اشیا
سطل‌های زباله هوشمند با استفاده از حسگرهای اولتراسونیک و فناوری اینترنت اشیا، می‌توانند به‌صورت لحظه‌ای میزان پر بودن را اندازه‌گیری و به مراکز کنترل ارسال کنند. این اطلاعات به برنامه‌ریزی بهینه مسیرهای جمع‌آوری کمک می‌کند و از پر شدن بیش از حد سطل‌ها جلوگیری می‌کند، در نتیجه هزینه‌ها و آلودگی‌های ناشی از رفت‌وآمدهای غیرضروری خودروهای جمع‌آوری کاهش پیدا می‌کند. بعضی از سطل‌های هوشمند حتی مجهز به حسگرهای ایمنی هستند که در صورت تشخیص آتش‌سوزی، به‌صورت خودکار هشدار می‌دهند و اقدامات لازم برای مهار آتش را آغاز می‌کنند.
انواع جدیدتر سطل‌های هوشمند مجهز به متراکم‌کننده‌های زباله بر پایه انرژی خورشیدی هستند و یک گام فراتر در بهینه‌سازی مدیریت پسماند برداشته‌اند. این سطل‌ها علاوه‌بر قابلیت‌های پایه‌ای همچون اطلاع‌رسانی در مورد پر شدن از طریق حسگرهای هوشمند، با استفاده از انرژی خورشیدی زباله‌ها را فشرده می‌کنند. فرایند فشردگی منجر به کاهش چشمگیر حجم زباله‌های درون سطل و در نتیجه افزایش ظرفیت نگهداری زباله تا پنج برابر می‌شود. این افزایش ظرفیت به معنای کاهش تعداد دفعات جمع‌آوری زباله توسط خودروهای شهرداری است که به‌طور مستقیم منجر به صرفه‌جویی در هزینه‌های سوخت، نیروی انسانی و استهلاک خودروها می‌شود.
بعضی از این سطل‌های هوشمند به سیستم‌های تفکیک ابتدایی مجهز شده‌اند که می‌توانند به‌صورت خودکار بعضی از مواد قابل بازیافت همچون بطری‌های پلاستیکی و قوطی‌های فلزی را از سایر زباله‌ها جدا کنند. این قابلیت موجب بهبود کیفیت مواد بازیافتی جمع‌آوری‌شده می‌شود و ارزش اقتصادی آنها را افزایش می‌دهد. این سطل‌ها با کاهش حجم زباله‌های دفن‌شده، به کاهش آلودگی خاک و آب‌های زیرزمینی کمک می‌کنند و نقش مهمی در مدیریت پایدار پسماند و حفظ محیط زیست دارند.
یک نمونه عملی از سطل‌های هوشمند مجهز به متراکم‌کننده‌های خورشیدی در شهر لیورپول انگلستان مورد آزمایش قرار گرفته است. شورای شهر لیورپول نسل جدیدی از این سطل‌ها را در نقاط مختلف شهر نصب کرده است تا کارایی آنها را ارزیابی کند. این سطل‌ها پس از متراکم کردن زباله‌ها و پر شدن کامل، سیگنالی به مرکز جمع‌آوری ارسال می‌کنند که موجب بهبود کارایی فرایند جمع‌آوری زباله‌ها می‌شود. شورای شهر لیورپول امیدوار است که با استفاده از این فناوری جدید بتواند مدیریت پسماند شهری را بهبود ببخشد.
شبکه لوله‌های پنوماتیک انتقال پسماند
سیستم‌های انتقال پسماند با استفاده از شبکه لوله پنوماتیک، راهکاری نوین برای جمع‌آوری سریع و بهداشتی زباله‌ها هستند. این شبکه‌ها زیر زمین نصب می‌شوند و با استفاده از فشار هوا، زباله‌ها را به‌طور مستقیم از محل‌های جمع‌آوری به مراکز پردازش منتقل می‌کنند. این روش موجب کاهش چشمگیر تعداد کامیون‌های جمع‌آوری در خیابان‌ها می‌شود و به کاهش ترافیک و آلودگی هوا کمک می‌کند، همچنین انتقال سریع و مستقیم زباله‌ها از سرریز شدن سطل‌ها و بروز مشکلات بهداشتی در شهرها جلوگیری می‌کند.
این فناوری علاوه‌بر بهبود شرایط زیست‌محیطی، هزینه‌های عملیاتی شهرداری‌ها را کاهش می‌دهد و امکان مدیریت بهتر حجم بالای زباله در مناطق پرتراکم شهری را فراهم می‌آورد. سیستم‌های شبکه‌ای با کاهش نیاز به نیروی انسانی و خودروهای سنگین، به پایداری بیشتر در مدیریت پسماند کمک می‌کنند و نمونه‌های موفقی در شهرهای پیشرفته جهان دارند.
یکی از نمونه‌های موفق شبکه لوله‌های پنوماتیک انتقال پسماند در شهر مالموی سوئد است. مالمو با اجرای این فناوری زیرزمینی توانسته است حجم قابل‌توجهی از پسماند خانگی را به‌صورت خودکار و بهداشتی جمع‌آوری کند. در این سیستم، شهروندان زباله‌های خود را در ایستگاه‌های مخصوص قرار می‌دهند و سپس این زباله‌ها از طریق لوله‌های زیرزمینی با فشار هوا به مرکز بازیافت منتقل می‌شوند.
فناوری‌های جذب کربن در نیروگاه‌های تبدیل زباله به انرژی
نیروگاه‌های تبدیل زباله به انرژی با تجهیز به فناوری‌های جذب، استفاده و ذخیره کربن، گام مهمی در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای برداشته‌اند. این فناوری‌ها امکان جذب دی‌اکسیدکربن تولیدشده در فرایند احتراق زباله را فراهم می‌کنند و کربن جذب‌شده را برای استفاده مجدد در صنایع مختلف آماده می‌سازند. نمونه‌های موفقی همچون نیروگاه دره تی در انگلستان نشان داده‌اند که چگونه می‌توان با ادغام این فناوری‌ها، ضمن تولید انرژی پاک، به اهداف کاهش کربن و اقتصاد چرخشی دست پیدا کرد.
فناوری‌های جذب کربن در نیروگاه‌های تبدیل زباله به انرژی علاوه‌بر کاهش اثرات زیست‌محیطی، به افزایش بهره‌وری انرژی و پایداری سیستم‌های مدیریت پسماند کمک می‌کنند. انتظار می‌رود با توسعه و بهبود فناوری‌ها، نقش این نیروگاه‌ها در تأمین انرژی پایدار و کاهش آلودگی هوا در آینده افزایش پیدا کند.
هوشمندسازی مراکز بازیافت
مراکز بازیافت هوشمند با استفاده از ربات‌های مجهز به هوش مصنوعی، سیستم‌های اپتیکی پیشرفته و شبکه‌های متصل، دقت و سرعت جداسازی مواد را به میزان چشمگیری افزایش داده‌اند. این مراکز می‌توانند انواع مواد بازیافتی را با کیفیت بالا تفکیک کنند و به‌طور مستمر عملکرد خود را بهبود بخشند. برای مثال، مرکز بازیافت شر بورن در انگلستان ۱۷۵ هزار تن مواد را در یک سال با استفاده از این فناوری‌ها بازیافت می‌کند.
مراکز بازیافت هوشمند می‌توانند با به‌کارگیری فناوری‌های نوین، به‌سرعت با تغییرات بازار و نیازهای جدید سازگار شوند و به بهبود اقتصاد بازیافت کمک کنند. داده‌های جمع‌آوری‌شده از این مراکز امکان برنامه‌ریزی دقیق‌تر و مدیریت بهینه‌تر زباله‌ها را فراهم می‌آورد و نقش مهمی در حرکت به سمت شهرهای پایدار ایفا می‌کند.
الکتریکی‌سازی ناوگان جمع‌آوری زباله
شهرهای پیشرفته در سال‌های اخیر به سمت استفاده از ناوگان جمع‌آوری زباله برقی حرکت کرده‌اند. این خودروهای برقی با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلودگی صوتی، نقش مهمی در بهبود کیفیت هوای شهری ایفا می‌کنند. فناوری‌هایی همچون انتقال انرژی از خودرو به شبکه برق (V۲G) امکان بازگرداندن انرژی به شبکه برق شهری را فراهم می‌کنند که به پایداری شبکه کمک می‌کند.
پیشرفت‌های اخیر در فناوری باتری و زیرساخت‌های شارژ سریع، استفاده از این ناوگان را تسهیل کرده است. خودروهای برقی جمع‌آوری زباله علاوه‌بر کاهش هزینه‌های سوخت و نگهداری، طول عمر عملیاتی بیشتری نسبت به خودروهای دیزلی دارند و به کاهش اثرات زیست‌محیطی مدیریت پسماند کمک می‌کنند.
نمونه موفقی از این راهکار در شهر دورتموند آلمان اجرا شده است که از کامیون‌های الکتریکی برای جمع‌آوری زباله استفاده می‌کند و به دنبال آینده‌ای پاک‌تر است. این شهر با به‌کارگیری فناوری‌های نوین، علاوه‌بر کاهش آلاینده‌ها، به بهبود کیفیت هوای شهری و کاهش اثرات زیست‌محیطی کمک می‌کند. شرکت اوشکوش با معرفی کامیون‌های تمام الکتریکی مجهز به هوش مصنوعی و فناوری V۲G، تحولی در جمع‌آوری زباله ایجاد کرده است که کارایی را افزایش می‌دهد و به پایداری محیط زیست نیز کمک می‌کند.
بازی‌وارسازی بازیافت برای مشارکت شهروندان
روش‌های نوین برای افزایش مشارکت شهروندان در بازیافت، استفاده از بازی‌وارسازی در قالب اپلیکیشن‌های موبایل است. این برنامه‌ها با ارائه جوایز، امتیاز و چالش‌های تعاملی، کاربران را به تفکیک صحیح زباله و مشارکت فعال در مدیریت پسماند ترغیب می‌کنند. اپلیکیشن‌های مشارکت در بازیافت داده‌های لحظه‌ای را به سیستم‌های شهری ارسال می‌کنند تا مدیریت بهینه‌تر انجام شود.
این رویکرد موجب افزایش آگاهی و حس مسئولیت‌پذیری در میان شهروندان می‌شود و ارتباط بین مردم و سازمان‌های مدیریت پسماند را تقویت می‌کند. بازی‌وارسازی یک ابزار مؤثر برای تغییر رفتارهای اجتماعی و ارتقای فرهنگ بازیافت در جوامع شهری است که نتایج مثبتی در بسیاری از شهرهای پیشرفته جهان داشته است.
یک نمونه موفق از اپلیکیشن‌های بازیافت، اپلیکیشن و دستگاه لاسو در کانادا است که یک نوآوری پیشرفته در زمینه بازیافت خانگی به‌شمار می‌رود. این دستگاه به کاربران امکان می‌دهد تا هفت نوع ماده رایج در خانه شامل پلاستیک‌های PET و HDPE، شیشه‌های رنگی و بی‌رنگ، آلومینیوم و فولاد را به‌صورت خودکار تفکیک و بازیافت کنند. کاربر تنها کافی است مواد بازیافتی را در دستگاه قرار دهد و لاسو با استفاده از حسگرها، دوربین‌ها و هوش مصنوعی، نوع ماده را شناسایی و آن را بخارشو می‌کند تا آلودگی‌ها و برچسب‌ها را حذف کند، سپس خرد و در مخازن جداگانه ذخیره می‌کند.
کاربران می‌توانند از طریق این اپلیکیشن میزان پر شدن مخازن را به‌صورت لحظه‌ای مشاهده کنند و در زمان مناسب درخواست جمع‌آوری مواد بازیافتی را ثبت کنند. این سیستم به‌طور متوسط سه تا هشت بار در سال نیاز به تخلیه دارد که موجب کاهش چشمگیر دفعات جمع‌آوری و صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شود. لاسو با تضمین بازیافت بسته‌بندی‌ها در چرخه بسته، اطمینان می‌دهد که مواد بازیافتی دوباره به محصولات مشابه تبدیل شوند و از ورود آنها به زباله‌دان یا محیط زیست جلوگیری شود.
