أحدثت تطبيقات الذكاء الاصطناعي في إدارة النفايات ثورة في عالم الصناعات وعمليات إعادة التدوير، بالتزامن مع العالم المتكدس بالسكان وبالتالي ازدياد أحجام النفايات الناتجة عن كثرة العدد والاستخدامات اليومية، سنتطرق في هذا المقال لآلية عمل تطبيقات الذكاء الاصطناعي في إدارة النفايات وما يترتب عليه من نتائج في نواحي عدة.
مقدمة في الذكاء الاصطناعي وإدارة النفايات
كانت طرق إدارة النفايات بدائية حتى ثمانينيات القرن الماضي، والتي غالبا ما يُعتمد فيها على بعض الأفراد العُزل يقومون بجمع النفايات في مركبات مخصصة ثم بعد ذلك إلقائها في باحات مخصصة لها.
ومع التطور التكنولوجي وإحداث ثورة في معظم مجالات الحياة، دعت الحاجة لاستخدام تطبيقات الذكاء الاصطناعي في إدارة النفايات وتَبنّي الصناعات نظرية الاقتصاد الدائري. للتقليل من نسبة التلوث،
وانبعاثات الغاز المسببة للاحتباس الحراري، إلى الجانب الأهم وهو حماية البيئة.
مع تزايد الطلب على التخلص الآمن من النفايات بتنبؤات زيادة نسبتها إلى 70 % بحلول عام 2050 وفقا للتقرير الصادر من البنك الدولي.
وقد بدأت -بالفعل- الكثير من الدول المتقدمة في إعادة التدوير بالذكاء الاصطناعي مثل النمسا ونيوزيلندا وألمانيا والمملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية وسنغافورة واليابان وكندا وكوريا الجنوبية وسويسرا.
ماهي عملية إدارة النفايات وما أهميتها؟
عملية إدارة النفايات هي التحكم في جمع ونقل وإعادة تدوير النفايات وتتمثل أهمية إدارة النفايات في:
- المحافظة على البيئة: وذلك بتقليل نسبة تلوث الماء والهواء والتربة مما يعزز إنشاء بيئة بيولوجية صحية.
- تعزيز الموارد المستدامة: بإعادة تدوير النفايات والحد من استهلاك موارد جديدة.
- التغيرات المناخية: تنتج غازات حرارية من تحلل النفايات على المكبات المكشوفة، فتؤدي إلى حدوث ظاهرة التغير المناخي، باتباع حملات إعادة التدوير تقل فرص وجود هذه المكبات المهملة.
- ارتفاع الاقتصاد: من خلال توفير فرص عمل أكثر بخلق مجالات جديدة للعمل، أيضا بتوفير المواد الخام المستخرجة من عمليات إعادة التدوير.
تحسين إدارة النفايات بالذكاء الاصطناعي
وكما أسلفنا سابقا أن عملية إدارة النفايات ثلاث مراحل الجمع النقل وإعادة التدوير، فكان للذكاء الاصطناعي الكفاءة في تحسين هذه الجوانب الثلاث من خلال تطبيقات الذكاء الاصطناعي في إدارة النفايات.
مثال على ذلك: أنظمة الحاويات الذكية، والاستشعار الذكي للنفايات، وروبوتات الذكاء الاصطناعي في فرز النفايات، و النماذج التنبؤية لتوليد النفايات، والنظام الأهم وهو ربط الذكاء الاصطناعي بالتحليل الكيميائي لتحويل النفايات إلى طاقة.
كما تساعد تطبيقات الذكاء الاصطناعي في إدارة النفايات متابعة مواد النفايات طوال عملية إعادة التدوير ويساعد في تطوير الخدمات اللوجستية وخدمات النقل والجمع.
هذا وإلى جانب الفوائد المهمة الناتجة من مساهمة تطبيقات الذكاء الاصطناعي في إدارة النفايات وهو تقليل التكاليف المالية نسبة لتدني الحاجة إلى النقل بالمركبات، وزيادة كفاءة وجودة المواد المعاد تدويرها التي بدورها تؤدي إلى زيادة الإيرادات.
كيف تساهم تطبيقات الذكاء الاصطناعي في إدارة النفايات عملية جمع النفايات؟
أجهزة الاستشعار الذكية بتقنية الموجات فوق الصوتية الخيار الأمثل لعملية جمع النفايات، بالإشارة إلى صعوبة جمع النفايات نتيجة تجمعها في مكب واحد دون فرز مسبق، تستخدم أجهزة الاستشعار على نطاق كبير بسبب دقتها العالية دون الحاجة إلى تلامس.
تطبيقات الذكاء الاصطناعي في إعادة التدوير
تستخدم خوارزميات التعلم الآلي بهدف فرز المواد القابلة لإعادة التدوير، واستخدام التحليلات التنبؤية لطرق التجميع، وتوظيف الروبوتات للفرز واخيرًا أجهزة الاستشعار التي تحسن جمع إنترنت الأشياء (IoT) من خلال تتبع مستويات ملء الصناديق.
1. فرز أفضل باستخدام الذكاء الاصطناعي
يقترح هذا النظام إنترنت الأشياء لتحسين الفرز المنزلي للنفايات من خلال سلة مهملات ذكية تفرز النفايات إلى معدنية وزجاجية وبلاستيكية.
وتجمع المعلومات لكل منزل مثل: النفايات والوزن الإجمالي للنفايات وصاحب المنزل ويتم إرسالها إلى خادم وتخزن في مجلد أكبر، وهذه التقنية ستطبق على المدن الذكية لتتناسب مع معايير البيئة المثالية.
تعتبر PICVISA رائدة في استخدام الذكاء الاصطناعي في عمليات تصميم وصناعة مُعِدَّات الفرز البصري لفصل المواد واستعادة النفايات، وتستطيع معرفة المزيد عن تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الصناعة.
2. تقنيات التصنيف التلقائي
الاستشعار البصري تخصص روبوتات لتصنيف المواد وفقا للونها وشكلها وتركيبها، كما يستخدم التصنيف الهوائي لفصل المواد الخفيفة مثل الورق والبلاستيك عن المواد الثقيلة.
يوفر الذكاء الاصطناعي تقنية Pello لإدارة النفايات، تتكون من لوحة معلومات تقوم ببث إشعارات وتحديثات فورية تتيح للمستخدمين تتبع سعة الحاوية.
3. تحليل البيانات لتحسين إدارة النفايات
يتعين على متخصصي إدارة النفايات جمع البيانات وتحليلها وعمل دراسة عملية شاملة لمصادر النفايات ومعدلاتها، وتعتبر البيانات أمر بالغ الأهمية لمساعدتها في مراقبة توليد النفايات والتخلص منها.
4. البيانات الضخمة والتحليلات التنبؤية
تجمع البيانات الضخمة بالذكاء ويتم تحليلها، ومن خلال هذه التحليلات التنبؤية يستطيع متخصصي إدارة النفايات التنبؤ بأماكن توليد النفايات والتخطيط المستقبلي وفقا لذلك.
يدخل الذكاء الاصطناعي في تحليل البيانات الضخمة وإدارة النفايات باستخدام خوارزميات التعلم الآلي.
أمثلة على حلول الذكاء الاصطناعي الناجحة في إدارة النفايات
موقع ريان سوفت سوف يوضح بعض الأمثلة على تطبيقات الذكاء الاصطناعي في إدارة النفايات ومنها الاتي:
1. روبيكون العالمية
تقدم الشركة خدمات إعادة التدوير وإدارة النفايات للشركات عبر تقنيات إعادة التدوير بالذكاء الاصطناعي وحلول إدارة النفايات بالذكاء الاصطناعي.
2. روبوتات AMP
شركة AMP Robotics تنتج أنظمة روبوتية تقدم خدمات الذكاء الاصطناعي في فرز النفايات القابلة لإعادة التدوير.
3. سبائك سورتيرا
تقوم الشركة بإعادة التدوير بالذكاء الاصطناعي الخردة المعدنية من المركبات واستخدامها في إنتاج منتجات تقنية حديثة، مثل أجهزة اللاب توب والمحمول.
4. Bin-e
عبارة عن سلة مهملات للأماكن العامة، تعمل عبر الاستشعار الذكي للنفايات.
5. Sensoneo
هي شركة عالمية تقدم حلول إدارة النفايات بالذكاء الاصطناعي للدول والشركات والمدن وتم تركيب أجهزتها في أكثر من 80 دولة، وتتمثل حلولها في:
- جمع النفايات
- إدارة ملئ الحاويات
- مراقبة أجهزة استشعار الحاويات
- إدارة مخلفات المصانع
- تخطيط الطرق
- الاهتمام بالملاحة للسائقين
التحديات التي تواجه تطبيقات الذكاء الاصطناعي في إدارة النفايات
تتمثل التحديات التي يواجهها الذكاء الاصطناعي والروبوتات في إدارة النفايات فيما يلي:
- ضخامة البيانات وتنوعها.
- التصنيف الذكي الدقيق لفرز النفايات.
- طرق التخلص من المخلفات وعمليات إعادة التدوير الفعالة.
ننصحك بالاطلاع على تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الاستشارات الإدارية.
مستقبل إدارة النفايات بالذكاء الاصطناعي والتوجهات المستقبلية
تطور التكنولوجيا يعني تطور الإمكانيات وبالتالي توليد ابتكارات ذكية تساهم في بناء البيئة المثالية، وهنا بعض من أهم الابتكارات الذكية المستفادة من إدارة النفايات بالذكاء الاصطناعي:
الذكاء الاصطناعي في توليد الطاقة من النفايات مع تنوع النفايات من معدنية وبلاستيكية وغيرها، تتنوع المواد الخام المستخلصة منها خاصة المواد العضوية، والتي يعاد تدويرها فيما بعد لإنتاج منتجات مهمة مثل: الكهرباء والوقود والحرارة والسماد.
الابتكارات المتوقع رؤيتها في السنوات القادمة من أكبر الابتكارات الحديثة هي ظهور المدن الذكية ذات البيانات الضخمة التي سيعتمد عليها (IoT) إنترنت الأشياء بالذكاء الاصطناعي في إدارة النفايات.
الخلاصة
لقد تناول المقال الإطار المظهري لمساهمة تطبيقات الذكاء الاصطناعي في إدارة النفايات، من خلال ابتكار آلات تعمل بنظام التعلم الآلي ومحاكاة الإنسان بأحدث التقنيات الذكية لجمع النفايات وتصنيفها وفرزها وإعادة تدويرها.
ولقد بدأت بالفعل دول العالم الأول باعتماد هذه التقنيات في إدارة النفايات، واستطاع الذكاء الاصطناعي في الحد من استنزاف القُوَى العاملة البشرية في مثل هذه المهام، إلى جانب المساهمات البيئية في المحافظة على الصحة العامة ومنع ضرر الغلاف الجوي والتغييرات المناخية.
يبدو أننا على أعتاب عالم ذكي تتوفر فيه كل الإمكانيات لحياة مثالية بالاعتماد على الذكاء الاصطناعي في الوظائف.
هل تعتقد أن ثورة الذكاء الاصطناعي يمكن أن تكون ضد الإنسان في السنوات القادمة بحكم احتكارها لأغلبية الوظائف؟ شاركنا رأيك.