مع تزايد التحديات البيئية العالمية الناتجة عن تراكم النفايات وتغير المناخ، أصبح هناك حاجة ملحّة إلى إيجاد حلول تقنية مبتكرة تسهم في تحقيق التنمية المستدامة والتحول نحو الاقتصاد الأخضر.
وفي هذا الإطار، توصَّل فريق بحثي مصري إلى تطوير روبوت ذكي ذاتي التشغيل متخصص في فرز النفايات وإعادة تدويرها؛ بهدف الإسهام في تقليل البصمة الكربونية وتحسين كفاءة إدارة المخلّفات الصلبة.
وتضمَّن الفريق البحثي عددًا من طلاب الفرقة الثانية في قسم الميكاترونكس بجامعة حلوان التكنولوجية الدولية بإشراف وكيل كلية تكنولوجيا الصناعة والطاقة بجامعة شرق بورسعيد التكنولوجية (السلام) الدكتور صبري موسى عبدالعزيز.
ويؤدي تدوير النفايات دورًا محوريًا في مواجهة تغير المناخ، إذ يُعدّ من أكثر الحلول استدامة للحدّ من الانبعاثات الكربونية؛ نظرًا لأن إعادة استعمال المواد -مثل البلاستيك والورق والمعادن- تعمل على تقليل الحاجة إلى تصنيع مواد خام جديدة؛ ما يؤدي بدوره إلى تقليل استهلاك الطاقة المُنتَجة من الوقود الأحفوري في الصناعة.
كما يسهم التدوير بتقليص حجم النفايات المتراكمة في المدافن، التي تُعدّ مصدرًا رئيسًا لغاز الميثان، أحد أقوى الغازات المسببة للاحتباس الحراري.
فرز النفايات تلقائيًا
قال الدكتور صبري موسى عبدالعزيز -في تصريحات إلى منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)-، إن المشروع يعتمد على تصميم وتنفيذ روبوت ذكي مستقل قادر على التعرف على أنواع النفايات المختلفة (بلاستيك، ومعادن، وورق، ومخلفات عضوية...) من خلال تقنيات الذكاء الاصطناعي ومعالجة الصور.
وأضاف أن الروبوت يجمع النفايات ويفرزها بطريقة تلقائية باستعمال أذرع ميكانيكية دقيقة وحساسات متطورة، تمكّنه من تصنيف المواد وفقًا لنوعها، ثم توجيهها إلى المسارات المناسبة لإعادة التدوير، أو التخلص البيئي السليم.
وتابع عبدالعزيز أن المشروع يهدف إلى تعزيز كفاءة عمليات فرز النفايات عبر أتمتة العملية بالكامل، وتقليل الاعتماد على العنصر البشري، بالإضافة إلى تعزيز استعمال التقنيات الذكية في مجال إدارة المخلفات؛ ما يفتح آفاقًا لتطبيقات صناعية وتجارية مستدامة.
واستطرد قائلًا، إن المشروع يؤدي دورًا كبيرًا في دعم أهداف الطاقة النظيفة ومواجهة تغير المناخ بالحدّ من حرق النفايات وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري، إلى جانب سعيه لربط التعليم الهندسي بالتحديات المجتمعية والبيئية، بما يتماشى مع رؤية مصر 2030.
المكونات التقنية
تقوم فكرة المشروع على خوارزميات ذكاء اصطناعي (AI) تعتمد على التعلم العميق (Deep Learning) لتدريب النظام على التمييز بين أنواع المواد.
ويتكون الروبوت من وحدة رؤية حاسوبية (Computer Vision) مزودة بآلة تصوير عالية الدقة لتحليل النفايات وتصنيفها بصريًا، وذراع متعددة الدرجات مزودة بحساسات للحركة والضغط، للتحكم الدقيق في التقاط النفايات ونقلها.
كما يحتوي على وحدة تحكم مركزية تعتمد على معالج Raspberry Pi أو Arduino للتحكم في العمليات وربط جميع المكونات، بجانب نظام حركة مستقل يعتمد على عجلات ميكانيكية تسمح للروبوت بالتحرك داخل مناطق مختلفة للنفايات.
تخفيف آثار تغير المناخ
أوضح الدكتور صبري موسى عبدالعزيز -في تصريحاته إلى منصة الطاقة المتخصصة- أن هذا المشروع لا يخدم -فقط- الجانب الأكاديمي والتقني، بل يمثّل نموذجًا عمليًا لتطبيق مفاهيم الاستدامة والطاقة النظيفة في المجال الصناعي.
ولفت إلى أن فرز النفايات وإعادة توجيهها لإعادة التدوير يعمل على تقليل استهلاك الطاقة الناتج عن إنتاج مواد جديدة، كما يعمل على خفض التلوث البيئي الناتج عن المكبات المفتوحة والحرق العشوائي المتسبب في تصاعد ظاهرة تغير المناخ.
كما يسهم المشروع بتحفيز التوسع في استعمال مصادر الطاقة النظيفة، إذ صُمِّم النموذج ليكون قابلًا للتشغيل بوساطة الألواح الشمسية؛ ما يعزز من تكامله مع منظومة المدن الخضراء والمصانع الذكية.
وأكد عبدالعزيز أن الروبوت الجديد يمثّل نموذجًا عمليًا للمزج بين الهندسة والذكاء الاصطناعي والطاقة المستدامة.
مجالات التطبيق
أشار وكيل كلية تكنولوجيا الصناعة والطاقة بجامعة شرق بورسعيد التكنولوجية (السلام) إلى أن المشروع الطلابي يمكنه أن يخدم عدّة قطاعات، من بينها المدن الذكية، عبر دمج النظام في وحدات جمع النفايات الذكية.
كما يمكن تفعيل الفكرة في الجامعات والمصانع لتطبيق مبادرات إعادة التدوير داخل الحرم الجامعي أو الصناعي.
وأوضح عبدالعزيز -خلال تصريحاته إلى منصة الطاقة المتخصصة- إمكان الاعتماد على الروبوت في المراكز البيئية بصفته أداة توعوية وعملية في حملات فرز النفايات، بجانب توظيفه في القطاع الزراعي لفرز النفايات العضوية واستعمالها في إنتاج السماد الحيوي.
موضوعات متعلقة..
اقرأ أيضًا..
