Reciklažni obrat prihodnosti
| Avtorica: mag. Marjetka Raušl Lesjak |
Reciklažni obrati se iz klasičnih industrijskih sistemov razvijajo v inteligentna, podatkovno vodena okolja, v katerih o učinkovitosti ne odločajo več le zmogljivost strojev, temveč tudi kakovost materialov, preglednost podatkov, avtomatizacija in sposobnost prilagajanja spreminjajočim se tokovom odpadkov. V ospredje prihajajo umetna inteligenca, napredni senzorji, digitalni dvojčki in rešitve za sprotno spremljanje procesov – vse z enim ciljem: iz odpadkov pridobiti kakovostne sekundarne surovine za krožno gospodarstvo. O prihodnosti sortiranja, vlogi umetne inteligence, ekodizajnu embalaže in strateškem pomenu Testnega in razvojnega centra STADLER v Krškem smo se pogovarjali z Julio Stadler, sopredsednico uprave podjetja STADLER Anlagenbau, ter Ano Oštrbenk, vodjo STADLER-jevega Testnega in razvojnega centra v Krškem.
STADLER je danes prepoznan kot eden vodilnih svetovnih ponudnikov rešitev za sortiranje in recikliranje. Kako se je v zadnjih letih spremenilo dojemanje reciklažnega obrata – se je iz pretežno industrijskega objekta razvil v podatkovno vodeno »pametno tovarno«?
Julia Stadler: Da, dojemanje se je bistveno spremenilo. Reciklažni obrat ni več zgolj mehanski ali industrijski objekt, temveč se vse bolj obravnava kot inteligentno, povezano okolje. Upravljavci danes ne spremljajo le zmogljivosti predelave, ampak tudi preglednost podatkov, kakovost materiala, razpoložljivost obrata in stalno optimizacijo procesov.
Z digitalnimi rešitvami, kot je STADLERconnect, je mogoče podatke o strojih in materialih združevati v realnem času ter jih pretvoriti v uporabne informacije. To upravljavcem omogoča, da razumejo, kaj se dogaja v obratu, se hitreje odzivajo na spreminjajoče se tokove materialov in nenehno izboljšujejo učinkovitost. V tem smislu se reciklažni obrat nedvomno razvija v podatkovno vodeni pametni sortirni obrat.
Umetna inteligenca vse bolj zaznamuje ravnanje z odpadki. Katere konkretne naloge sortiranja lahko umetna inteligenca danes opravlja učinkoviteje od ljudi in kje ostaja človeško strokovno znanje nepogrešljivo?
Julia Stadler: Umetna inteligenca je zlasti učinkovita pri nalogah, ki zahtevajo neprekinjeno prepoznavanje, razvrščanje in analizo tokov materialov. V realnem času lahko analizira tokove materialov, zaznava odstopanja v kakovosti, prepoznava nečistoče, odkriva zastoje in zamašitve materialov na sortirni liniji, predvideva potrebe po vzdrževanju in podpira prilagodljivo vodenje procesov. Sistemi, kot je STADLER AI Material Compass, združujejo hiperspektralne senzorje bližnje infrardeče svetlobe in RGB-senzorje visoke ločljivosti z modeli umetne inteligence, kar omogoča zanesljivo razvrščanje tudi vizualno podobnih materialov.
Kljub temu ostaja človeško strokovno znanje nepogrešljivo. Umetna inteligenca lahko prepozna vzorce in poda priporočila, vendar zasnova obrata, procesno inženirstvo, zagon, strategija vzdrževanja in interpretacija zapletenih obratovalnih situacij še vedno zahtevajo izkušene strokovnjake. Resnična vrednost nastane s povezovanjem umetne inteligence z inženirskim znanjem in strokovnostjo proizvajalca opreme STADLER.
Razprave v panogi se pogosto osredotočajo na količine odpadkov, manj pozornosti pa je namenjene kakovosti reciklata. Kako lahko napredne tehnologije izboljšajo čistost izhodnih frakcij in s tem povečajo njihovo tržno vrednost?
Julia Stadler: Napredne tehnologije izboljšujejo kakovost reciklata, saj omogočajo natančnejši, preglednejši in prilagodljivejši proces sortiranja. Senzorska tehnologija, analiza materialov na osnovi umetne inteligence in prilagodljivo vodenje obrata upravljavcem omogočajo, da se v realnem času odzivajo na dejansko sestavo vhodnega materiala. To zmanjšuje onesnaženost, stabilizira kakovost izhodnega materiala in povečuje čistost frakcij.
Višja čistost neposredno povečuje tržno vrednost reciklata, saj kupci za nadaljnjo predelavo potrebujejo zanesljive in dosledne kakovosti materialov. Tehnologije, kot sta avtomatizirano spremljanje kakovosti s sistemom STADLER AI Material Compass in Adaptive Screen Cut Control, pomagajo doseči stabilnejše rezultate med izmenami in boljšo kakovost bal. Pri konkretnih uporabah so že dosegli izboljšanje izkoristka do 18 %.
Vaša spletna stran izpostavlja razvoj digitalnih rešitev, kot je STADLERconnect. Kako uporaba podatkov, senzorjev in analitike spreminja upravljanje reciklažnih obratov ter kakšen dodaten potencial vidite za umetno inteligenco pri optimizaciji procesov?
Julia Stadler: Podatki, senzorji in analitika spreminjajo upravljanje reciklažnih obratov iz reaktivnega v proaktiven in vse bolj prediktiven proces. STADLERconnect združuje podatke s tračnih tehtnic, sistemov za tehtanje bunkerjev, signalov balirnic, senzorjev volumskega pretoka in sistema AI Material Compass v enotno masno bilanco. Upravljavci lahko vhodne, vmesne in izhodne tokove spremljajo v enotnem prikazu, namesto da bi delali z ločenimi viri podatkov.
To pomaga pri vsakodnevnem obratovanju, saj omogoča stabilno doziranje, ohranjanje zmogljivosti blizu ciljne vrednosti, primerjavo izmen in frakcij, spremljanje učinkovitosti sortiranja ter ugotavljanje temeljnih vzrokov, kadar kazalniki uspešnosti odstopajo. Nadaljnji potencial umetne inteligence je v prehodu od spremljanja k optimizaciji: k sistemom, ki zaznavajo neučinkovitosti, priporočajo prilagoditve in bodo sčasoma podpirali bolj avtonomno vodenje obrata.
Evropska zakonodaja določa vse ambicioznejše cilje za krožno gospodarstvo in recikliranje embalaže. Ali sedanja tehnologija že podpira te cilje ali je glavni izziv še vedno kakovost zbranih odpadkov in organizacija sistemov zbiranja?
Julia Stadler: Sedanja tehnologija že podpira številne cilje evropske zakonodaje o krožnem gospodarstvu. Sodobni sortirni obrati, sortiranje s podporo umetne inteligence, senzorska tehnologija, digitalno spremljanje in optimizacija na podlagi podatkov lahko bistveno izboljšajo kakovost sortiranja, čistost materialov in preglednost. Predpisi, kot je uredba PPWR, ta razvoj pospešujejo, saj povečujejo zahteve glede možnosti recikliranja, deleža recikliranih materialov in dokazovanja učinkovitosti.
Hkrati sama tehnologija ne more uresničiti ciljev krožnega gospodarstva. Kakovost zbranih odpadkov, sistemi zbiranja, zasnova embalaže in sodelovanje vzdolž celotne vrednostne verige ostajajo odločilni. Tudi najsodobnejši sortirni obrat deluje najbolje, kadar je vhodni material ustrezen, konsistenten in pravilno zbran. Evropa zato potrebuje tako napredno infrastrukturo za recikliranje kot tudi boljše usklajevanje zasnove embalaže in sistemov zbiranja.
Vaš Testni in razvojni center v Krškem v Sloveniji ima pomembno vlogo pri razvoju novih rešitev. Zakaj je bila Slovenija izbrana kot središče za raziskave in razvoj na področju sortiranja plastike in kakšna je danes njena strateška vloga v okviru globalne skupine STADLER?
Julia Stadler: V podjetju STADLER imamo dva testna in razvojna centra – eden je v Sloveniji, drugi pa v Altshausnu v Nemčiji in bo odprt letos septembra. Slovenija ima pomembno vlogo pri raziskavah in razvoju skupine STADLER predvsem zaradi velike koncentracije talentov. Naša slovenska enota je bila ustanovljena pred 29 leti in je še vedno pomemben del skupine STADLER, saj združuje bogato strokovno znanje ter dolgoletne izkušnje.
Predvsem imamo strokovnjake s področij elektrotehnike in avtomatizacije, jeklenih konstrukcij, raziskav in razvoja, proizvodnje ter montaže.
Testni center v Krškem se uporablja za razvoj novih procesov in sodelovanje z raziskovalnimi ustanovami. Katera raziskovalna vprašanja so trenutno najpomembnejša in na katerih področjih pričakujete največje tehnološke preboje v naslednjih petih letih?
Ana Oštrbenk: Najpomembnejši raziskovalni vprašanji danes sta, kako doseči še višjo čistost materialov in kako z umetno inteligenco izboljšati prepoznavanje materialov ter avtomatizirati procese sortiranja.
V naslednjih petih letih pričakujemo, da bo umetna inteligenca postala pomemben del sistemov sortiranja in recikliranja ter obratom pomagala pri hitrejšem in natančnejšem odločanju. Verjamemo tudi, da bomo priča naprednejšim senzorskim tehnologijam, širši uporabi digitalnih dvojčkov za optimizacijo delovanja obratov in novim rešitvam za recikliranje rastočih tokov odpadkov, kot so odpadni tekstil in baterije.
Čeprav je Slovenija razmeroma majhen trg, ima dobro razvito infrastrukturo za ravnanje z odpadki. Ali lahko slovenske izkušnje služijo kot model drugim državam in česa se lahko mednarodna skupnost nauči iz slovenskega pristopa?
Ana Oštrbenk: Vsaka država izhaja iz svojih okoliščin in se sooča z različnimi izzivi. Medtem ko imajo nekatere evropske države, kot so Nemčija, Avstrija in Nizozemska, bolj uveljavljene sisteme recikliranja, je Slovenija vzpostavila sodoben in delujoč sistem ravnanja z odpadki ter v preteklih letih dosegla pomemben napredek.
Te izkušnje so lahko vsekakor koristne za države, ki svoje sisteme ravnanja z odpadki še razvijajo. Tehnologija je pomembna, vendar morajo ljudje razumeti tudi pomen ločenega zbiranja odpadkov, recikliranja in odgovorne rabe naravnih virov.
Recikliranje je vse tesneje povezano z zmanjševanjem ogljičnega odtisa. Kako merite okoljski vpliv svojih rešitev in kateri kazalniki ESG so danes za vaše stranke najpomembnejši?
Ana Oštrbenk: Ogljični odtis postaja za naše stranke vse pomembnejše merilo, saj vse več pozornosti namenjajo celotnemu okoljskemu vplivu svojega poslovanja.
Okoljski vpliv naših rešitev ocenjujemo predvsem z analizami življenjskega cikla (LCA). Operativne kazalnike, kot so poraba energije, količina obdelanega materiala in učinkovitost sortiranja ipd., spremljajo stranke. Na podlagi teh podatkov lahko ocenijo okoljsko učinkovitost obrata in njegov ogljični odtis.
Pogosto se pravi, da učinkovito recikliranje ni mogoče brez kakovostnega ekodizajna. Kako tesno sodelujete s proizvajalci embalaže in izdelkov ter ali opažate večjo pripravljenost za razvoj materialov, ki jih je lažje reciklirati?
Ana Oštrbenk: Ekodizajn postaja vse pomembnejši, saj se o možnosti recikliranja izdelka odloča že v fazi njegove zasnove, še preden ta postane odpadek.
Opažamo, da so proizvajalci embalaže in izdelkov vse bolj pripravljeni razvijati ter preizkušati rešitve, ki jih je lažje prepoznati, ločiti in reciklirati. K temu prispevajo njihove trajnostne zaveze, pričakovanja kupcev in nova evropska zakonodaja, zlasti uredba o embalaži in odpadni embalaži (PPWR).
V podjetju STADLER verjamemo, da je sodelovanje vzdolž celotne vrednostne verige bistveno. Kot uradni partner svetovalnega podjetja, ki proizvajalcem svetuje pri oblikovanju embalaže, ocenjuje možnost recikliranja in izdaja certifikate o reciklabilnosti, preizkušamo prototipe embalaže v realnih pogojih sortiranja, še preden se uvedejo na trg. Naša naloga je preveriti, ali sortirna tehnologija novo embalažo pravilno prepozna in jo zanesljivo usmeri v ustrezen tok za recikliranje. Rezultati preizkusov proizvajalcem omogočajo, da zasnovo pravočasno izboljšajo in tako povečajo dejansko reciklabilnost izdelka v praksi.
STADLER sodeluje v številnih mednarodnih raziskovalnih projektih. Katere inovacije, ki so trenutno še v fazi raziskav in razvoja, bodo po vašem mnenju v naslednjem desetletju najbolj preoblikovale industrijo recikliranja?
Julia Stadler: Najbolj prelomne inovacije bodo verjetno izhajale iz kombinacije umetne inteligence, napredne senzorske tehnologije, prilagodljivega vodenja obratov, prediktivnega vzdrževanja in avtomatiziranega spremljanja kakovosti. Tehnologije, ki obratom omogočajo razumevanje sestave materialov v realnem času in dinamično prilagajanje procesov, bodo imele velik vpliv.
Velik potencial vidimo tudi v nadaljnji avtomatizaciji obratovalnih procesov in inteligentnem povezovanju vseh komponent obrata, tudi med različnimi proizvajalci. Dolgoročna usmeritev je popolnoma povezan pametni sortirni obrat, ki se lahko dinamično prilagaja tokovom materialov in obratovalnim razmeram. To bo reciklažne obrate premaknilo od statičnih sistemov k inteligentnim in prilagodljivim proizvodnim okoljem.
Če pogledamo deset let naprej: kako si predstavljate reciklažni obrat prihodnosti? Bo njegova glavna konkurenčna prednost zmogljivost strojev, umetna inteligenca, digitalni dvojčki, popolna avtomatizacija ali nekaj povsem drugega?
Julia Stadler: Reciklažni obrat prihodnosti bo visoko avtomatiziran, podatkovno voden in inteligentno povezan. Njegova konkurenčna prednost ne bo izhajala zgolj iz zmogljivosti strojev, temveč iz sposobnosti povezovanja zmogljivosti, prilagodljivosti, zanesljivosti, čistosti materialov, preglednosti in digitalne inteligence.
Umetna inteligenca, digitalni dvojčki, prediktivno vzdrževanje in avtomatizacija bodo imeli pomembno vlogo. Odločilen dejavnik pa bo povezovanje teh tehnologij v enoten in usklajen sistem. Najuspešnejši obrati bodo tisti, ki se bodo lahko v realnem času odzivali na kakovost materialov, v veliki meri samostojno optimizirali procese in zagotavljali stalno visoko kakovost izhodnih frakcij. Z drugimi besedami: prednost prihodnosti bo izhajala iz kombinacije pametne tehnologije, robustnega inženirstva ter poglobljenega procesnega znanja.
Testni in razvojni center predstavlja pomemben mejnik za STADLER v Sloveniji. Kako bodo te naložbe skupaj s širitvijo proizvodnje in novimi pisarniškimi prostori okrepile inovacije ter prispevale h gospodarskemu razvoju regije?
Ana Oštrbenk: Naložba v testni center je naložba v inovacije in prihodnji razvoj. Omogoča nam preizkušanje novih tehnologij sortiranja, izboljševanje rešitev, tesno sodelovanje s strankami in raziskovalnimi partnerji ter delovanje kot izobraževalni center, v katerem se znanje in praktične izkušnje delijo v okolju, ki simulira dejanske obratovalne pogoje.
Posebna prednost naše lokacije v Krškem je, da je Testni in razvojni center neposredno ob proizvodnih zmogljivostih. Ta tesna povezanost med raziskavami, razvojem, testiranjem in proizvodnjo ustvarja učinkovit inovacijski ekosistem, ki omogoča hitro testiranje novih idej, njihovo izpopolnjevanje in pretvorbo v rešitve, pripravljene za trg. Omogoča tudi tesno sodelovanje med našimi inženirskimi, proizvodnimi in servisnimi ekipami, s čimer pospešuje inovacije ob hkratnem ohranjanju visokih standardov kakovosti, ki jih naše stranke pričakujejo.
Skupaj s širitvijo proizvodnih zmogljivosti in poslovne stavbe te naložbe krepijo prisotnost podjetja STADLER v Sloveniji ter ustvarjajo nove priložnosti za regijo. Ustvarjajo nova delovna mesta, spodbujajo sodelovanje z lokalnimi partnerji in podpirajo razvoj novih tehnologij sortiranja, ki prispevajo h krožnemu gospodarstvu.
Slovenski Testni in razvojni center STADLER
Podjetje STADLER je leta 2020 v Krškem odprlo Testni in razvojni center, namenjen demonstracijam in usposabljanju strank ter podpori dejavnostim raziskav in razvoja. Objekt je prvotno obsegal 1.200 m², nato pa je bil razširjen na 2.000 m². Danes vključuje večino opreme, potrebne za prikaz celotnega procesa sortiranja.
Sortirna linija za mehansko ločevanje odpadkov je opremljena z 12 glavnimi stroji, povezanimi s približno 50 transportnimi trakovi, ter velikim številom senzorjev, ki zbirajo podatke in omogočajo zelo podrobne analize.
Linija je zasnovana zelo prilagodljivo, zato omogoča izvedbo najrazličnejših preizkusov. Reverzibilni in premični transportni trakovi, obvodi strojev in nastavljive poti materialnega toka omogočajo hitro prilagajanje različnim testnim scenarijem.
Stroji so razporejeni v enakem zaporedju, kot bi bili v sortirnem obratu polne velikosti, zato lahko stranke ocenjujejo posamezne stroje in celoten proces sortiranja v realističnih obratovalnih pogojih.
Celoten proces sortiranja v praksi
Sortirna linija z zmogljivostjo predelave 5 t/h lahkega embalažnega materiala je zasnovana za prikaz šestih ključnih faz sortiranja. Proces se začne z doziranjem materiala prek vijačne dozirne enote ali pred-drobilnika, čemur sledi odstranjevalec etiket, ki ga je mogoče po potrebi obiti s pomičnim transportnim trakom.
Nato material prehaja skozi balistični separator, kjer se razdeli na 2D-, 3D- in fino frakcijo.
Reverzibilni in pomični transportni trakovi pod balističnim separatorjem usmerjajo 2D- in 3D-frakcije bodisi v sistem za ločevanje magnetnih in nemagnetnih kovin bodisi neposredno do optičnih sortirnikov, odvisno od konfiguracije preizkusa.
Optični sortirni odsek je opremljen s štirimi optičnimi sortirniki NIR, ki jih dobavljajo trije vodilni svetovni proizvajalci te vrste opreme. V linijo je vključena tudi platforma STADLERConnect, ki vsebuje več modulov za naprednejše in digitalizirano spremljanje sortirne linije ter izboljšanje učinkovitosti obrata.
Ti moduli spremljajo vhodni material, beležijo zastoje sistema, analizirajo učinkovitost, zaznavajo morebitne zamašitve in pomagajo preprečevati okvare sistema.
