En sopbil anländer till en sorteringsanläggning i utkanten av Helsingfors. Soporna töms ut på ett transportband och kommer till sorteringsdelen, där avfallet fördelas efter material.
Detta arbete sköts vanligen av människor med handskar på händer och masker för ansiktet, men i den här sorteringsanläggningen arbetar i stället robotar.
Med blixtsnabba rörelser tar griparmarna upp föremål av metall, trä och betong från transportbandet och släpper ner dem i rätt sorteringskärl.
Denna helautomatiska sorteringsanläggning, som invigdes i början av år 2022, är ett bud på hur robotar i framtiden kan hjälpa oss att snabbt och effektivt sortera avfall för att bidra till ett bättre klimat.
Trots att återanvändningen av exempelvis plast, trä och betong har tredubblats på senare år, hamnar en alltför stor del av Europas avfall fortfarande antingen på soptippar eller förbränns.
Men nu ska både de finländska robotarna, självkörande sopbilar och rörsystem under gatorna hjälpa oss.
Du slänger 5,2 ton varje år
Världen bågnar av avfall. År 2018 producerade varje EU-medborgare i genomsnitt 5,2 ton sopor. Endast knappt 38 procent av avfallet återanvändes.
År 2018 gav varje EU-medborgare upphov till 5,2 ton avfall i form av bland annat mat, kläder och byggmaterial.
Det beror på att en produkts livslängd traditionellt har haft en rät linje från råämnenas utvinning tills det att konsumenten kastar den uttjänta produkten i soporna.
Detta ska emellertid begreppet cirkulär ekonomi nu ändra på.
Där förvandlas linjen till en cirkel, i vilken en produkts död är direkt kopplad till tillblivelsen av en ny. Innan cirkeln kan slutas måste dock bland annat byggavfall som betong, olika metaller, trä och gips separeras, så att materialen kan återanvändas till framställning av nya produkter.
På det finländska renoveringsbolaget Remeo tar tolv robotar från företaget ZenRobotics denna typ av avfallshantering till nya höjder.
Normalt återanvänds omkring hälften av finländarnas avfall, men efter robotarnas hantering uppgår återanvändningen till i hela 90 procent.
Fördelen med robotarna är att de kan arbeta dygnet runt och att de plockar och sorterar omkring 2 000 föremål i timmen.
80 procent av grekernas avfall hamnar på soptippar. För de nordeuropeiska länderna är motsvarande andel under en procent.
Därutöver kan deras avancerade sensorer och artificiella intelligens lära sig att känna igen nya sorters avfall, så att robotarna till exempel kan sortera dricksflaskor och plastemballage den ena dagen och betong, metall och trä från en byggarbetsplats den andra.
Robotanläggningen består av ett antal transportband som sorterar avfallet efter storlek och fördelar det jämnt. Det gör det enklare för robotarna att skaffa sig en överblick och plocka upp avfallet.
Innan avfallet når robotarnas griparmar förs det genom en skanner, där bland annat kameror och metallsensorer granskar avfallet.
Skannerns fynd registreras sedan av en artificiell intelligens, som känner igen avfallstypen och kommer fram till hur robotarmen ska ta upp avfallet från bandet och släppa ner det i rätt sopkärl.
Robotar styr framtidens soptipp
1. Transportband matar robotarna
I anläggningens ena ände för ett 1,8 meter brett transportband avfallet mot de tolv sorteringsrobotarna. Dessförinnan har mindre transportband sorterat bort de allra minsta och allra största föremålen och fördelat avfallet jämnt.
2. Sensorer skannar avfallet
Avfallet passerar under en skanner, som är utrustad med bland annat en högupplöslig kamera och en metallsensor. De olika föremålen analyseras av en artificiell intelligens, som kommer fram till hur de ska plockas upp och vart de ska flyttas.
3. Robotarmar plockar upp avfallet
Den artificiella intelligensen skickar information till robotarna. Upp till tre robotarmar kan arbeta samtidigt och varje arm kan lyfta upp till 30 kilo tunga föremål. Tillsammans sorterar armarna 6 000 föremål i timmen, dygnet runt.
4. Avfallet sorteras efter material
Robotarmarna släpper ner avfallet i olika schakt under sig, så att byggmaterial separeras som metall, trä och betong. Avfallet har nu sorterats och kan köras iväg för antingen vidare hantering eller återbruk.
Robotarna arbetar snabbt och effektivt och blir aldrig trötta. Det gör att betydligt mer avfall kan sorteras här än på en traditionell anläggning.
Olja går upp i rök
I dag samlas avfall som inte kan återanvändas antingen på hög på soptippar eller eldas upp i förbränningsanläggningar, där värmen bland annat används för att producera el.
Förbränningen har dock ett pris i form av koldioxidutsläpp i atmosfären.
Plast består till exempel av kemiska föreningar, så kallade polymerer, som huvudsakligen framställs av olja. När plasten förbränns och röken stiger till väders släpps oljans innehåll av kol ut i atmosfären i form av koldioxid.
Studier visar att förbränning av ett ton plastavfall släpper ut cirka 2,8 ton koldioxid. I bara Danmark förbränns varje år cirka 370 000 ton plastavfall, och extrapoleringar visar att förbränningen kommer att orsaka utsläpp av en miljon ton koldioxid år 2030.
Just därför är plast ett av de material som forskarna vill göra det enklare att återanvända. Fram till år 2015 hade världen producerat 6 300 miljoner ton plast, av vilka endast nio procent har återanvänts.
Ett av problemen är att nedsmält eller återanvänd plast inte har samma hållbarhet som nyproducerad plast. Man säger att plasten genomgår en ”nedcykling” till en sämre produkt. Dessutom är det både besvärligt och dyrt att separera olika sorters plast.
Nu har emellertid en grupp forskare vid University of North Carolina i USA utvecklat en metod som ska göra återanvänd plast starkare än den ursprungliga produkten.
Forskare vid University of North Carolina i USA har skapat en metod genom vilken plastavfall förädlas till nya, starkare plasttyper.
Plastens polymerer består av kolväteföreningar, och genom att avlägsna vissa väteatomer i föreningarna blir plasten starkare.
Forskarna har bland annat lyckats omvandla plast med den syntetiska oljan polyolefin, som är vanlig i elektronikemballage, till jonomer, en plast av högre kvalitet som bland annat används för att tillverka livsmedelsförpackningar.
Rör förflyttar avfall under staden
Det ökade intresset för återanvändning höjer kraven på transporterna, för ju fler avfallskärl vi sorterar vårt avfall i, desto fler sopbilar behövs det på gatorna. Därmed ökar mängden trafik och utsläppen av koldioxid.
Därför har det danska företaget Envac utvecklat ett avfallssystem där stadens sopkärl är direkt anslutna till ett rörsystem nere i marken.
Systemet fungerar som ett gammaldags rörpostsystem. Tryckluft suger kapslar med avfall genom rören i 70 kilometer i timmen.
Tryckluft för ut avfallet ur staden
I framtiden ska resan från sopkärl till återbruk ske med hjälp av automatiska rörsystem under stadens gator, självkörande sopbilar och robotstyrd sopsortering.
1. Stadens sopkärl är hopkopplade
Avfall kastas i automatiska sopkärl i lägenheter, i kontorsbyggnader och på stadens gator. Metall, plast och restavfall sorteras i var sitt sopkärl, som är kopplat till ett underjordiskt rörsystem.
2. Avfallet skjuts ut ur staden
En inbyggd sensor registrerar när ett sopkärl är full. En dator skickar en signal om tömning, vilket startar ett antal kraftfulla ventilatorer, som skapar ett lufttryck i röret som suger iväg avfallet i 70 kilometer i timmen.
3. Sopbilar tar vid
Röret leder till en uppsamlingsstation i en av stadens utkanter. Där lastas avfallet på självkörande sopbilar, som sätter kurs mot en sorteringsanläggning. Rörsystemet minskar därmed mängden tung trafik inne i städerna.
4. Sorterat avfall får nytt liv
Material som metall och plast skickas vidare till antingen återbruk eller en automatisk sorteringsanläggning. Där sorterar robotar avfallet ytterligare, efter bland annat olika typer av metaller eller olikfärgade läskflaskor.
Sopkärlen, som står utplacerade centralt i staden, är avsedda för olika typer av avfall.
När ett kärl är fullt registreras det automatiskt av en sensor. Ventilatorer skapar då ett luftflöde genom röret, som för ut soporna ur staden till en avfallscentral.
Därifrån transporterar självkörande lastbilar avfallet vidare för sortering och återbruk.
VIDEO: Självkörande sopbil tar sig fram på gatorna
Enligt Envac kan tekniken få ner både trafiken i städerna och avfallstransportens totala koldioxidutsläpp till en tjugondel.
I kombination med de finländska sorteringsrobotarna kan systemet föra oss ett steg närmare en framtid där vi inte bara köper, slänger och drunknar i våra egna sopor, utan i stället återanvänder materialen i princip i det oändliga.