Każdego roku producenci wytwarzają miliony ton plastikowych butelek i innych opakowań. Po zużyciu trafiają one do kosza. Na całym świecie wyrzucanych każdego roku jest 360 mln odpadów z tworzyw sztucznych.

Teoretycznie większość mogłaby zostać powtórnie przetworzona. Ale przetwarzany jest, jak się szacuje, zaledwie co dziesiąty plastikowy śmieć na świecie. Niewiele lepiej jest w krajach unijnych, gdzie przetwarza się ich 15 proc.

Mimo postępów techniki, sortowanie śmieci odbywa się wciąż głównie dzięki pracy ludzkich rąk i oczu. Pracownicy sortowni muszą podzielić tworzywa sztuczne według ich składu. Każde tworzywo wymaga bowiem innej metody przetwarzania. Nie zawsze się to udaje. Część plastikowych śmieci nie ma etykiety z kodem ani wytłoczonego symbolu.

Z kolei metody rozpoznawania typy plastików na podstawie odbijanego przez nich promieniowania podczerwonego zupełnie zawodzą w przypadku ciemnych barw. Takie plastikowe odpady trafiają więc na wysypisko lub do spalarni.

Sztuczna inteligencja rozpoznaje skład śmieci

Teraz okazuje się, że można proces sortowania zautomatyzować. Wytrenowane na przykładach śmieci algorytmy widzenia komputerowego (computer vision) mogą rozpoznawać, z jakiego składają się materiału. Są przy tym niebywale skuteczne.

Algorytm jest dziełem badaczy z University College London. Jego opracowanie nie było proste. Śmieci, jak to śmieci, często są pozgniatane i brudne. Trudno stwierdzić na zdjęciu, czy to butelka PET, czy aluminiowa puszka. Uczenie takich rzeczy algorytmu do rozpoznawania obrazów jest niezwykle czasochłonne i drogie.

Inżynierowie wpadli na niecodzienny pomysł – postanowili jednej z warstw, z których składa się sieć  neuronowa tworząca algorytm, nie trenować. Z założenia miało to oszczędzić czas i zasoby obliczeniowe, nie wpływając na skuteczność algorytmu. Okazało się, że ten zabieg zdecydowanie poprawia skuteczność. Taka „niedouczona sieć” prawidłowo rozpoznawała materiał, z którego przedmiot się składa aż w 95,4 proc. przypadków.

Do 2030 plastikowe śmieci mają zniknąć z Unii Europejskiej

Algorytm nie był jednak zbyt szybki – zastosowany w sortowni raczej spowolniłby jej pracę, niż przyspieszył. Ale i na to badacze znaleźli rozwiązanie.

Uproszczona wersja ich algorytmu nie rozpoznaje rodzaju konkretnego tworzywa sztucznego, z jakiego składa się śmieć. Wykrywa jedynie to, czy nadaje się on do powtórnego przetworzenia, czy też nie. Autorzy chcą teraz sprawić, by był jeszcze szybszy i identyfikował śmieć w ciągu 50 milisekund.

Ten sposób może się bardzo przydać. Do 2030 wszystkie plastiki w krajach Unii Europejskiej mają być wykorzystywane ponownie lub przetwarzane. Na wysypiska i do spalarni nie będzie mógł trafić żaden plastikowy śmieć.

Ten ambitny cel może być jednak trudny do osiągnięcia. W krajach Unii co roku wyrzucane jest ponad 60 mln ton plastikowych śmieci. Tymczasem w 2018 roku odzyskano ich tylko 9,4 mln ton.

Źródło: ArXiv.