Elektroniskt avfall är idag ett globalt problem. För att påskynda återvinningen kan demonteringen optimeras med hjälp av robotar, som erbjuder många ekologiska, ekonomiska och sociala fördelar.
Med den brådskande ekologiska omställningen i åtanke är det nödvändigt att hantera avfall som utgörs av eller innehåller elektrisk och elektronisk utrustning (WEEE), som är skadligt för både miljön och hälsan, på ett korrekt sätt. Det är också ett alternativ till att förse industrin med råvaror, med tanke på utarmning av vissa resurser och geopolitiska spänningar. Och detta är särskilt relevant eftersom efterfrågan på kritiska material kommer att fortsätta att växa.
WEEE utgör redan en enorm mängd avfall, som kan vara både giftigt och extremt värdefullt: värdet av de råvaror som finns i det insamlade avfallet årligen uppgår till cirka 57 miljarder dollar. År 2014 uppskattades den globala mängden avfall som utgörs av eller innehåller elektrisk och elektronisk utrustning till 44,4 miljoner ton, med en förväntad ökning till 74,7 miljoner ton år 2030. Detta innebär nästan en fördubbling på bara sexton år, enligt International Telecommunication Union.
Ändrade metoder
Återvinning av det skadliga och påträngande avfallet är möjlig, men processen är långt ifrån tillfredsställande. ”Återvinningen av WEEE innebär idag grovmalning följt av en sorteringsprocess för att återvinna vissa material”, säger Ali Hamdan, hållbarhetsprojektledare på Actemium.
”Problemet”, fortsätter experten, ”är att denna metod inte är lämplig för komplex utrustning som smarttelefoner, servrar eller datorer vilka består av många kritiska tekniker och material. Dessutom möjliggör den inte återanvändning av vissa komponenter som fortfarande fungerar vid slutet av utrustningens livslängd och vars tillverkning kan vara mycket dyr, såsom kretskort, skyddsglas eller battericeller i elfordon.”
”Actemium har ett brett utbud av kompetenser som möter de tekniska behoven för robotiserad demontering.”
Idag sker separationen av komponenter från uttjänt utrustning för återanvändning eller återvinning nästan uteslutande manuellt, på grund av svårigheten att identifiera avfallet och den komplexa hantering som krävs. Detta gör processen långsam, kostsam och arbetsintensiv för operatörerna.
Framtida lösningar
För att möjliggöra effektivare återvinning framstår robotiserad demontering som en lovande teknisk lösning för framtiden. Mycket står på spel. Tack vare direktiven WEEE och RoHS (Restriction of Hazardous Substances, eller översatt, begränsning av farliga ämnen), har EU, som producerar den största mängden avfall per capita, de bästa insamlingsnivån i världen med ett genomsnitt på 54 procent. Asien har å andra sidan en nivå på cirka 12 procent, medan andra regioner som Amerika, Oceanien och Afrika har en andel på mindre än 10 procent. Förutom WEEE finns även frågan om återvinning av batterier till elfordon, som är på stark uppgång och som, liksom WEEE, innehåller värdefulla komponenter (litium, nickel, kobolt, mangan etc.).
”Robotisering av dessa förfaranden ökar produktiviteten genom att hjälpa mänskliga operatörer och genom att återvinna vissa komponenter och material med mycket högt mervärde, vilket bidrar till att minska beroendet av nya råmaterial och stödja en cirkulär ekonomi”, säger Ali Hamdan.
Nedmontering med robotar gör det möjligt att arbeta på en mycket större skala, vilket minskar kostnaderna, överträffar mänskliga begränsningar när det gäller tempo, skyddar operatörernas hälsa, åtgärdar bristen på kvalificerad personal och slutligen ökar kvaliteten på de återvunna komponenterna genom att undvika mänskliga fel.
Avancerad robotteknik
Automatiserad demontering kräver användning av avancerad robotteknik med sensorer och specialmaskiner. Utvecklingen inom industri 4.0, IoT-teknik (Internet of Things) och avancerad robotteknik (både kooperativa och kollaborativa, dvs. samarbetande och samverkande) lovar stora tekniska framsteg som gör nedmontering med robotar möjlig.
”Som en del av denna utveckling kan Actemium ta på sig rollen som en industriell integratör. Vi har många kompetenser som möter de tekniska behoven inom robotiserad demontering, såsom robotmekanik, specialmaskiner, maskinseende, artificiell intelligens och maskininlärning samt manuella processer”, säger Ali Hamdan och tillägger: ”Actemium kan också positionera sig som en ledande aktör, förutsatt att storleken på projektet och företagets kapacitet tillåter det”.
Demontering av batterier
Demontering med robotar är inte längre science fiction. Användningsfall finns redan, särskilt inom branscher för elbilsbatterier och smarttelefoner.
Den svenska batteritillverkaren Northvolt och det norska energi- och aluminiumföretaget Hydro har tillsammans bildat företaget Hydrovolt. Deras mål är att säkerställa hållbar återvinning av batterier i Europa.
Deras första återvinningsanläggning i Fredrikstad i Norge bearbetar 12 000 ton batterier per år, vilket motsvarar 25 000 litiumbatterier. Hydrovolt utför automatiskt stegen för förbehandling av batterier vid slutet av deras livslängd.
Ett annat exempel: Li-Cycle. Detta kanadensiska företag har utvecklat en återvinningsmetod för alla typer av litiumbatterier med en återvinningsgrad på 95 procent. Det syftar till att uppnå en total världsomspännande bearbetningskapacitet på 100 000 ton material per år. En fabrik har nyligen öppnats i Magdeburg i Tyskland. Det är den femte anläggningen för Li-Cycle och den första i Europa. Ytterligare två anläggningar är under planering, varav en i Frankrike, i närheten av Lens.
”Men det behövs en strategi för ekodesign för att underlätta demonteringen av litiumbatterier. Detta innebär att produkten utformas med återvinning i åtanke för att underlätta den framtida demonteringen. Litiumbatterierna från det franska företaget Gouach är ekodesignade och undviker icke-reversibla monteringsmetoder, såsom svetsning eller lim”, säger Ali Hamdan.
Robotiserad demontering av smarttelefoner har också genomförts. Till exempel, Apples Daisy-process som består av en linje med fyra demonteringsceller. Dessa celler kan ta isär 200 iPhones per timme (18 sekunder per telefon), eller 1,2 miljoner iPhones per år, från 23 olika modeller. ”Även andra stora tillverkare av smarttelefoner börjar använda sig av robotar för demontering. Detta öppnar upp möjligheter för integratörer som Actemium”, säger Ali Hamdan.
Reglering och samverkan
Ali Hamdan, hållbarhetsprojektledare på Actemium, säger: ”de kommande ändringarna i bestämmelserna om återanvändning av delar och återvinning av vissa material, samt reparationsmöjligheter, bör ge ett betydande stöd för utvecklingen av robotiserad demontering. Men det är bara samarbete mellan återvinningsföretag, tillverkare av originalutrustning (OEM) och återtillverkare som kan främja denna viktiga marknadsutveckling.”
11/10/2024
