Vấn đề rác thải điện tử đã gia tăng trong những năm gần đây, và với tốc độ nâng cấp công nghệ liên tục, vấn đề này sẽ còn trở nên nghiêm trọng hơn. Do đó, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu phát triển một loại robot nhằm hạn chế tình trạng rác thải điện tử ngày càng tăng.

Các nhà khoa học tại Viện Fraunhofer IFF ở Magdeburg đang triển khai dự án Tháo dỡ thiết bị điện tử thông minh để tái sản xuất và tái chế (iDEAR) nhằm kết hợp giữa robot và trí tuệ nhân tạo.

Mục tiêu là tạo ra một hệ thống thông minh cho quy trình tháo dỡ tự động và không gây hư hại để xây dựng một hệ thống quản lý rác thải khép kín, có thể được chứng nhận. Điều này đặc biệt quan trọng vì các dự báo cho thấy lượng rác thải điện tử toàn cầu hàng năm có thể tăng lên đến 74 triệu tấn vào năm 2030.

Các nhà khoa học muốn xây dựng một hệ thống có thể xử lý tất cả các loại rác thải điện tử, từ máy tính, lò vi sóng đến các thiết bị gia dụng.

Dự án iDEAR sử dụng robot

Quy trình này dựa vào robot và trí tuệ nhân tạo để thực hiện việc tháo dỡ các thiết bị điện tử.

Quy trình bắt đầu với việc tiếp nhận rác thải điện tử, sau đó là phân loại, nhận dạng và phân tích tình trạng thiết bị.

Loại thiết bị, tình trạng hiện tại và các lỗi sẽ được đánh giá thông qua hệ thống cảm biến quang học và camera 3D sử dụng thuật toán AI.

Bước tiếp theo là nhóm khoa học lên kế hoạch trình tự tháo dỡ – điều này giúp phần mềm xác định nên tiến hành tháo dỡ toàn bộ hay chỉ tập trung vào việc thu hồi các linh kiện giá trị.

Lúc này, robot sẽ thực hiện quá trình tháo dỡ. Bao gồm các thao tác như: nâng, cắt, gỡ, định vị, di chuyển, nhả, điều khiển cần gạt, bẻ cong, bẻ gãy và cắt dây – tất cả đều được thực hiện một cách tự động.

Nguyên mẫu trình diễn đã chứng minh được hiệu quả trong các thử nghiệm khi tháo rời bo mạch chủ khỏi máy tính – một nhiệm vụ rất phức tạp, theo thông cáo báo chí.

Các nhà khoa học đã xây dựng một số nguyên mẫu cho các bước nhỏ trong quy trình, chẳng hạn như mô hình nhận dạng máy tính, mô hình “sinh đôi kỹ thuật số”, và nhiều hơn nữa.

Mục tiêu tiếp theo của họ là kết nối các bước này thành một nguyên mẫu tích hợp tất cả các tiến bộ công nghệ và có thể thực hiện toàn bộ quy trình tháo dỡ tự động.

Sự cần thiết của việc tái chế rác thải điện tử

Thông cáo báo chí từ tổ chức cho biết hơn 80% lượng rác thải điện tử hiện tại bị chôn lấp hoặc đốt – điều này khiến các hóa chất độc hại thấm vào môi trường.

Do đó, một hệ thống hỗ trợ bằng robot là rất cần thiết để giải quyết vấn đề này. Trong giai đoạn đầu, các nhà khoa học sẽ tập trung vào xử lý rác thải điện tử từ máy tính.

“Chúng tôi muốn cách mạng hóa quá trình tháo dỡ rác thải điện tử. Các giải pháp hiện tại đòi hỏi kỹ thuật phức tạp và chỉ áp dụng cho một nhóm sản phẩm cụ thể. Trong dự án iDEAR, chúng tôi theo đuổi phương pháp dựa trên dữ liệu để có thể tháo dỡ đa dạng các sản phẩm trong thời gian thực với ít yêu cầu kỹ thuật,” ông Dr. José Saenz, quản lý nhóm Robot trợ lý, dịch vụ và công nghiệp tại Fraunhofer IFF chia sẻ.

Các nhà khoa học cũng cho biết hệ thống có thể được nâng cấp theo thời gian để phục vụ cho việc tái chế mọi loại thiết bị.

“Tái chế và tái sản xuất là chìa khóa để các công ty sản xuất đảm bảo nguồn nguyên liệu thô. Việc thu hồi những vật liệu này không chỉ giúp giảm tác động môi trường từ rác thải điện tử mà còn là nguồn nguyên liệu giá trị cho các sản phẩm mới,” ông Saenz nói thêm.