La robotica, una soluzione per il riciclo dei rifiuti elettronici

I robot, sempre più presenti in diversi settori industriali e lavorativi come risposta alle sfide del futuro, ricoprono un ruolo fondamentale nel riciclaggio dei rifiuti elettronici.

Quasi ogni aspetto della vita moderna è caratterizzato dall’uso di apparecchiature elettroniche.

Ogni macchina o dispositivo che utilizziamo nella vita quotidiana presenta componenti elettronici: dalle automobili, alle lavatrici, agli smartphone.

I componenti elettronici  hanno una durata limitata e scadono o si danneggiano con il tempo, convertendosi in rifiuti che contengono materiali pericolosi come piombo, mercurio e cadmio; molto nocivi per l’ambiente se non gestiti o riciclati correttamente.

La gestione dei rifiuti elettronici

Il riciclo tradizionale dei rifiuti elettronici viene effettuato manualmente: questo comporta il contatto diretto dei rifiuti con la manodopera, e causa gravi rischi per la salute e la sicurezza.

Tuttavia, proprio come in molti altri settori, la robotica è stata introdotta nella gestione e nel riciclo dei rifiuti elettronici, riducendo così i rischi a questo associati.

Poiché i rifiuti elettronici provengono da una varietà di macchine e dispositivi, il loro contenuto varia molto, richiedendo metodi e tecniche di riciclaggio complesse.

Ad esempio i rifiuti elettronici ottenuti da un’auto presentano componenti molto diversi da quelli dei telefoni cellulari.

Una sfida difficile

Secondo il Global E-Waste Monitor, solo il 17,4% delle 53,6 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici prodotti nel 2019 nel mondo è stato formalmente raccolto e riciclato.

Bisogna sottolineare inoltre che le sfide legate alla gestione dei rifiuti elettronici variano da regione a regione a causa di vari motivi, tra cui la quantità di rifiuti elettronici prodotti, le politiche governative, le condizioni economiche degli stati, la consapevolezza pubblica, ecc.

Quasi tutte le industrie moderne utilizzano robot per lavorare in modo più veloce, preciso e sicuro; in più hanno il vantaggio di ridurre lo sforzo umano e i rischi legati ai processi industriali.

Uno strumento utile

Per questo i robot sono fondamentali anche nel riciclo dei rifiuti elettronici, per una migliore gestione dei componenti.

I sensori visivi dei robot avanzati consentono infatti l’identificazione, la categorizzazione e la separazione di diversi tipi di rifiuti elettronici.

Ad esempio, nell’ambito di uno studio del 2023 della Middlesex University di Dubai, sul riciclaggio dei rifiuti elettronici, i ricercatori hanno implementato un manipolatore robotico a 6 assi per creare un sistema industriale semiautomatico con interazione collaborativa uomo-robot.

Il sistema, che sfrutta l’acquisizione di immagini OpenCV, e connessioni TCP, mira a rilevare, disassemblare e separare i componenti dei rifiuti elettronici per un corretto smaltimento e riciclaggio.

Lo studio sottolinea la natura pericolosa dei rifiuti elettronici, che contengono risorse preziose per un valore stimato di 57 miliardi di dollari nel 2019.

Questo sistema robotico offrirebbe una potenziale soluzione per gestire il volume dei rifiuti elettronici, migliorando la possibilità di recupero.

Progressi tecnologici

I progressi tecnologici nella robotica hanno un profondo impatto sul processo di riciclaggio dei rifiuti elettronici.

L’intelligenza artificiale (AI) e gli algoritmi di apprendimento automatico hanno consentito ai robot di adattarsi e apprendere da diversi scenari, migliorando la loro precisione ed efficienza nel tempo.

I sistemi basati sull’intelligenza artificiale possono sfruttare il riconoscimento visivo, la valutazione, l’analisi dell’integrità e la valutazione della difficoltà per semplificare i processi di recupero dei materiali, contribuendo a un riciclaggio sostenibile ed efficiente dei rifiuti elettronici.

Anche la tecnologia a raggi X viene utilizzata nel frazionamento dei rifiuti elettronici per analizzare le strutture interne dei dispositivi elettronici senza smontaggio manuale.

Generando linee di taglio basate sui dati a raggi X, una taglierina a getto d’acqua ad alta pressione può separare autonomamente i componenti, migliorando i tassi di riciclaggio.

Il metodo consente di ottenere frazioni pulite, evita miscele di materiali inseparabili e aderisce alle direttive UE per la rimozione dei componenti critici, illustrando la sua potenziale applicazione a diversi rifiuti elettronici.

Impatto nel futuro

I robot hanno già avuto un impatto significativo nel settore del riciclaggio dei rifiuti elettronici, migliorando l’efficienza e la precisione, portando a un aumento dei tassi di recupero di materiali preziosi dai dispositivi elettronici.

In termini di salute e sicurezza e di impatto ambientale, hanno ridotto il lavoro manuale e la movimentazione di materiali tossici, riducendo al minimo i rischi per la salute umana e ambientale.

Si prevede che la robotica avrà un grande impatto in futuro grazie ai continui progressi nell’IA e nell’apprendimento automatico.

Le innovazioni nella progettazione e nella funzionalità robotica porteranno a sistemi più versatili e adattabili in grado di gestire i rifiuti elettronici nel modo più efficiente.

I sistemi robotici dovrebbero essere implementati su larga scala per affrontare le sfide poste dal crescente volume di rifiuti elettronici, garantendo un riciclaggio sostenibile a lungo termine.

Linda Capecci