L’intelligence artificielle et la robotisation dans les centres de tri : une alternative aux bacs bruns

Le gaspillage est un problème majeur. En effet, le monde génère 1.3 milliard de tonnes de déchets solides chaque année, selon la Banque mondiale. D’ici 2025, ce chiffre pourrait atteindre 2,2 milliards de tonnes. À peine 14 % des matières plastiques sont recyclées à l’échelle mondiale. Mais le futur des centres de recyclage intelligent semble prometteur.

Dans le secteur des matières résiduelles, le développement rapide de l’intelligence artificielle et de la robotisation permet aujourd’hui de remplacer le tri manuel des déchets de manière efficace et économique. Le tri robotisé des déchets propose une versatilité opérationnelle que le tri optique d’hier n’offre pas.

D’ici 2022, au Québec et dans plusieurs autres villes, les matières organiques seront bannies des sites d’enfouissement. Alors que plusieurs municipalités québécoises optent pour le bac brun, une entreprise de Trois-Rivières a développé une solution révolutionnaire de tri des déchets.

Waste Robotics : un robot intelligent qui trie les déchets

Le 20 septembre 2017, au Colloque sur la gestion des matières résiduelles à Trois-Rivières, Éric Camirand, directeur technique de Waste Robotics, animait une présentation sur l’impact économique et opérationnel que la robotisation intelligente peut apporter au secteur du recyclage au Québec.

En 2016, l’entreprise Waste Robotics lançait la première version de son robot spécialisé dans le tri des matières résiduelles. Doté de caméras et d’un bras mécanique, le robot analyse les différents déchets sur le convoyeur et les sépare pour les acheminer à la valorisation (compostage ou biométhanisation). Ce système se place comme une alternative qui fait économiser énormément d’argent aux municipalités. « D’ici 2022, on n’aura plus le droit d’enfouir nos matières organiques. Beaucoup de municipalités optent alors pour le bac brun afin de les ramasser. Par contre, ça implique plus de camions pour faire la collecte ainsi qu’un gros investissement pour les acheter », explique Éric Camirand, directeur technique chez Waste Robotics.

Très rapide, le robot peut travailler jusqu’à 8000 heures par année, ce qui équivaut au travail de quatre personnes. « On vient remplacer cette main d’œuvre, difficile à trouver, par des robots en plus de réduire considérablement les coûts d’opération d’un centre de tri », a déclaré le directeur technique chez Waste Robotics, Éric Camirand.

Extraction robotisée des matières organiques

Application : Extraction de sacs de déchets de couleur mélangés

Capacité de traitement : 10 tonnes de matières résiduelles/heure

Vitesse d’extraction : 1200 piges/heure (sacs de couleur de 0 à 5 kg) 4-7t/h

Empreinte : Robot à quatre (4) pattes attaché au sol de la station de triage manuel

Technologies : vision par ordinateur, mouvement de robot, apprentissage automatique

Selon M. Camirand, en optant pour cette machine, une usine de gestion des matières résiduelles pourrait économiser de 20 % à 30 % par année. Le coût d’une de ces machines – 700 000 $ – se rentabilise en deux ans, indique-t-il.

Ainsi, les municipalités n’auront plus à composer avec les bacs bruns avec un tel système. Ils devront toutefois fournir des sacs verts compostables pour permettre au système de repérer les matières organiques des autres déchets. Les citoyens déposeront leurs matières organiques dans un sac de couleur fourni par la ville. « Même si une ville doit fournir les sacs, cela revient 30 % moins cher que d’acheter des bacs bruns pour toute la population », a-t-il souligné.

Une technologie en progression

« Ce qui semblait pratiquement impossible à réaliser il y a quatre ou cinq ans devient maintenant envisageable grâce à l’effervescence autour de l’intelligence artificielle et de ses logiciels », souligne M. Camirand.

Le premier robot de Waste Robotics a été installé à Minneapolis, au Minnesota (USA), et deux autres robots devraient voir le jour cette année.

Éric Camirand explique qu’une deuxième version de la machine offrirait des possibilités de tri pratiquement infinies. « Ce n’est pas le robot qui change, c’est le logiciel qui le fait fonctionner qui s’adapte. On peut jouer avec les paramètres afin de lui faire reconnaître toutes sortes de déchets et remplacer le tri manuel au grand complet. Les possibilités sont inimaginables », explique-t-il.

L’entreprise offre également un service de maintenance qui permet à l’équipe d’intégrer au logiciel les nouveaux produits dans l’usine de tri et de les télécharger sur toutes les autres machines vendues.

Tri des déchets robotisé avec ZenRobotics

Concurrent de Waste Robotics et principal fournisseur de technologie du tri robotisé des déchets, ZenRobotics est une société finlandaise créée en 2007 spécialisée dans les méthodes de recyclage robotisées. Leur principal produit a été mis au point pour le tri des déchets recyclables disponible pour les centres de tri et collectivités locales : le ZenRobotics Recycler (ZRR).

Le robot à un seul bras peut prélever jusqu’à 4 fractions différentes avec une précision très élevée, atteignant un niveau de pureté de 98%. Il réalise jusqu’à 4000 prises par heure. Il peut trier simultanément une grande variété de matériaux différents et d’objets ayant des formes et des dimensions diverses. Le système est bien équipé : caméras, capteurs infrarouges, capteurs de lumières, scanner laser 3D, capteurs haptiques, détecteurs de métaux.

Veolia

Référence mondiale de la gestion des déchets, Veolia met au point des solutions innovantes pour accroître le taux de recyclage et de valorisation des déchets, sous forme de matière ou d’énergie.

Veolia développe également des systèmes comportant des technologies de tri optique couplées à des bras robots de préhension. Veolia prévoit que les centres de tri automatisés seront largement répandus d’ici 2020.

Camion robot pour le ramassage des déchets

Le ramassage des poubelles par des robots a été adopté dans plusieurs états américains, par exemple la Floride et New York, ainsi que dans d’autres villes étrangères comme Toronto (Canada) ou Perth (Australie).

Un camion-benne équipé d’un bras robotisé se saisit des poubelles une par une, les positionne au-dessus de la benne à ordures et les vide à l’intérieur.

Les dépenses sont rapidement comblées par un meilleur service, l’amélioration significative des conditions de travail des éboueurs et la baisse de 20% du coût de la collecte.

Chine : plus de 200 000 colis triés par des robots

En Chine, le centre de tri de l’entreprise de transport STO Express traite près de 200 000 colis par jour grâce à des centaines de robots. Ils identifient automatiquement chaque colis et les placent au bon endroit. Grâce à ce système, l’entreprise STO Express affirme avoir réduit sa masse salariale de 70%.

Le futur des centres de recyclage

L’intelligence artificielle et la robotisation représentent l’avenir de la gestion des déchets. Le centre de tri mécanique est « game over », selon Éric Camiran. Ces systèmes intelligents pourront aider les collectivités à gérer leurs centres de recyclage de façon plus efficace et rentable.

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Sources

• La Presse : Un robot trifluvien dans les centres de tri ?
• Hebdo Journal : Un robot intelligent qui trie vos déchets
• iQ : Robots de tri : l’intelligence artificielle au service du recyclage
• Koreus : Une armée de robots dans un centre de tri STO Express
• Humanoïdes : Un robot qui trie les déchets recyclables
• Humanoïdes : Ces robots qui ramassent les poubelles automatiquement