Entro il 2030, la produzione globale di rifiuti elettronici supererà i 75 milioni di tonnellate metriche
Prospettiva futura: Con l’obsolescenza accelerata dei dispositivi, la problematica dei rifiuti elettronici si fa sempre più pressante. È nato un progetto che integra tecnologie di misurazione e robotica con l’intelligenza artificiale e la gestione della conoscenza per affrontare questa sfida.
Il problema è enorme. Solo l’Unione Europea ha prodotto circa cinque milioni di tonnellate di rifiuti elettronici nel 2022. Gli Stati Uniti, dal canto loro, generano annualmente tra 6,9 e 7,6 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici, pari a circa 46-47 libbre di rifiuti elettronici pro capite all’anno. Si prevede che entro il 2030 la produzione globale di rifiuti elettronici aumenterà a 74,7-82 milioni di tonnellate metriche.
Attualmente, lo stato del riciclo elettronico è tutt’altro che ideale. I processi di produzione nell’industria elettronica privilegiano la convenienza economica rispetto alla riciclabilità, risultando in dispositivi difficili da smontare e separare nei loro componenti. I metodi di riciclaggio tradizionali spesso implicano lo smontaggio manuale, che è costoso e inefficiente. Inoltre, molti dispositivi finiscono per essere triturati, un processo che limita la possibilità di recuperare componenti di valore.
Per affrontare questa crescente crisi, i ricercatori dell’Istituto Fraunhofer di Magdeburgo, in Germania, hanno sviluppato iDEAR, acronimo di Intelligent Disassembly of Electronics for Remanufacturing and Recycling. Questo non solo rende il riciclo elettronico più efficace, ma potrebbe anche un giorno aiutare i produttori a accedere a materie prime preziose. Fino ad ora, il sistema iDEAR ha rimosso con successo le schede madri dai case dei PC – un compito che richiede un’elevata precisione e sensibilità.
Il processo iDEAR inizia con una fase di identificazione e diagnosi. Telecamere 3D alimentate da AI e sistemi sensoriali ottici scansionano i rifiuti elettronici, catturando informazioni come dettagli del produttore, tipo di prodotto e numeri di serie. Questi sistemi vanno oltre l’identificazione, valutando la condizione dei componenti, rilevando anomalie e verificando lo stato di elementi di connessione come viti e rivetti.
José Saenz, leader del gruppo per l’assistenza, il servizio e i robot industriali presso il Fraunhofer IFF, spiega che la tecnologia di misurazione ottica è fondamentale per rilevare etichette e ordinare vari componenti. Gli algoritmi di apprendimento automatico, addestrati su vasti dataset, possono identificare e classificare materiali, plastiche e componenti in tempo reale basandosi su dati sensoriali e spettrali. Ad esempio, possono determinare se una vite è nascosta o arrugginita, ha detto Saenz.
Una novità importante nel progetto iDEAR è la creazione di un gemello digitale di smontaggio per ogni prodotto. Il gemello funge da registro del dispositivo, includendo informazioni sui suoi componenti e su eventuali precedenti smontaggi di prodotti simili.
Una volta che il dispositivo è stato analizzato approfonditamente, il sistema definisce sequenze di smontaggio tramite un software specializzato. Queste sequenze stabiliscono se deve avvenire uno smontaggio completo o parziale, con quest’ultimo focalizzato sul recupero di componenti ad alto valore.
Il robot riceve quindi una serie di istruzioni, guidandolo in compiti come la rimozione delle viti, l’apertura dei case e l’estrazione dei componenti.
Sebbene l’attuale focus del progetto iDEAR sia sul riciclo dei PC, i ricercatori hanno piani ambiziosi per il futuro. Saenz immagina una metodologia basata sui dati che possa adattarsi a una vasta gamma di dispositivi elettronici, dai forni a microonde agli elettrodomestici di grandi dimensioni, con uno sforzo ingegneristico minimo.
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Nicola Costanzo esplora il mondo della tecnologia e dell’innovazione. I suoi articoli illuminano le sfide digitali che plasmano il nostro futuro.