Como casi todas las demás industrias en este momento, el reciclaje apuesta a que la IA puede cambiar el cálculo.
Photo by Brent Lewis/The Denver Post via Getty Images
Los estadounidenses son realmente muy buenos desechando cosas. El país produce casi 300 millones de toneladas de basura al año, y miles de millones de dólares en materiales reutilizables terminan en vertederos, incluso después de pasar por los contenedores de reciclaje.
El problema siempre ha sido clasificarlo todo: separar el grano de la paja o, en este caso, la lata de aluminio del pañal sucio. Para hacer eso, la industria históricamente ha dependido ya sea de triturar todo e intentar separarlo mecánicamente o pagar a personas para que estén sobre cintas transportadoras y seleccionen las cosas a mano. Ningún enfoque escala bien. El triturado produce material contaminado de bajo valor. La clasificación manual es lenta, costosa y cada vez más difícil de personal. De cualquier manera, sacar materiales valiosos de los desechos cuesta aproximadamente lo mismo que valen los materiales.
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Como casi todas las otras industrias en este momento, el reciclaje está apostando a que la inteligencia artificial puede cambiar el cálculo. Un número creciente de empresas está desplegando visión por computadora, recolectores robóticos y enormes conjuntos de datos de entrenamiento de desechos para identificar y separar elementos individuales en una cinta transportadora. No son solo startups: Waste Management, la empresa de recolección de basura más grande del país, está gastando más de 1.4 mil millones de dólares en automatizar sus instalaciones de reciclaje. AMP, una empresa con sede en Colorado, está llevándolo un paso más allá, construyendo instalaciones completas que funcionan con inteligencia artificial desde el principio.
"Prácticamente cualquier cosa que tú y yo podamos identificar, puede aprender a identificarla", dijo Matanya Horowitz, fundador y director de tecnología de AMP.
Y poder identificar cosas automáticamente significa que todo el modelo de negocio de los residuos puede cambiar. En lugar de cobrar a las ciudades por reciclar y esperar que los precios de las materias primas se mantengan altos, la empresa procesa basura no clasificada y gana dinero de múltiples maneras, incluyendo la venta de reciclables clasificados, convirtiendo residuos orgánicos en biochar que genera créditos de carbono, y ahorrando a las ciudades una fortuna en transporte al reducir a la mitad el volumen del vertedero.
Solo el 21% de los reciclables residenciales se reciclan realmente en EE.UU., según The Recycling Partnership, y el número ha estado disminuyendo. Los programas tradicionales dependen de la participación de las personas y, en su mayoría, llegan a viviendas unifamiliares. Los apartamentos, edificios comerciales y comunidades enteras sin servicio en la acera quedan fuera. Procesar basura en lugar de reciclar significa que los residuos de todos se clasifican, se molesten o no en reciclar.
"Hace cinco años, podías hacer esto, pero ahora todos esos beneficios compuestos lo han convertido en algo obvio", dijo Horowitz. "Estás empezando a ver áreas metropolitanas enteras donde clasificar la basura es simplemente definitivamente lo mejor que se puede hacer."
La basura doméstica es un problema. Los electrónicos son otro. Para toda la sofisticación que conlleva construir un televisor o un teléfono inteligente, desarmarlo al final de su vida todavía involucra principalmente un destornillador y un martillo.
Los robots podrían acelerar esto considerablemente, según Matt Travers, un roboticista en la Universidad Carnegie Mellon que cofundó roboLoop, una startup de reciclaje. La empresa se centra en pantallas de panel plano, que se acumulan más rápido que casi cualquier otro tipo de residuos electrónicos.
"Nunca te vas a quedar sin ellos, y nadie realmente sabe qué hacer con ellos", dijo Travers.
En su instalación en State College, Pensilvania, los robots utilizan visión por computadora para localizar tornillos en la parte trasera de los televisores y sacarlos con una broca cinética inspirada, según Travers, en el arma homicida convertida en picana para ganado en No Country for Old Men. Los humanos luego extraen componentes, separando materiales, pasos que requieren más destreza.
Toda la operación está organizada alrededor de una cosa: acceder a la placa lógica. Contiene oro, cobre y paladio, y vale aproximadamente 100 veces más por libra que el acero y el aluminio que la rodean. Con solo mano de obra, la instalación procesa unas 25 televisiones por hora y pierde dinero. Travers dijo que la línea robótica podría alcanzar las 120.
Travers ve las pantallas planas como un punto de partida. Todos los electrónicos están construidos de manera más o menos igual — capas unidas con tornillos — y las mismas capacidades robóticas podrían aplicarse a teléfonos celulares, tabletas o cualquier otra cosa que aún se recicle a mano. Él llama al objetivo "inteligencia de desensamblaje generalizada": entrenar a un robot para entender cómo se ensamblan las cosas, y puede aprender a desarmar cualquier cosa.
"Es un tornillo de banco y un martillo", dijo Travers sobre las herramientas que se utilizan actualmente en las instalaciones de reciclaje electrónico. "Puedo automatizar eso."
Los textiles enfrentan una versión del mismo desafío. La industria de la moda produce enormes volúmenes de residuos, pero la mayoría son telas mezcladas, lo que hace que sea extremadamente difícil reciclarlas en fibras utilizables. En el Instituto de Investigación de Textiles y Vestuario de Hong Kong, los investigadores han construido un sistema de clasificación con IA que clasifica las prendas entrantes por material, condición y si son adecuadas para la reventa o reciclaje.
Los artículos que pueden revenderse se dirigen por un camino. Las mezclas que no pueden se envían a un proceso de separación química que las descompone en fibra reutilizable.
La tecnología está operativa y ha sido licenciada por fabricantes en EE. UU. e Indonesia. Pero Jake Koh, el director ejecutivo del instituto, dijo que las barreras conocidas permanecen. "Los materiales vírgenes suelen ser más baratos", dijo, y la infraestructura de recolección es demasiado fragmentada para ofrecer un suministro constante. Sin presión regulatoria, las marcas tienen poco incentivo para comprar fibra reciclada.
Próximas normativas de responsabilidad extendida del productor podrían cambiar eso, pero por ahora, las operaciones rentables aún dependen del apoyo de políticas y de asociaciones con marcas más que de la demanda del mercado por sí sola.
La tecnología está llegando. El mercado para lo que produce es una historia diferente. Los sistemas de AMP pueden identificar y clasificar aproximadamente el 90% de los materiales en el flujo de residuos, pero solo existen compradores para el 50 al 60% de ellos.
Parte del problema, dijo Callie Babbitt, profesora en el Instituto de Tecnología de Rochester que investiga la sostenibilidad, es que el reciclaje no es como el almacenamiento o la logística, donde unas pocas empresas gigantes pueden invertir miles de millones en automatización y escalarlo en cientos de instalaciones. Es una industria fragmentada, en su mayoría de pequeños negocios, limitada por presupuestos municipales y márgenes muy reducidos.
Incluso los jugadores más grandes operan instalaciones que lucen completamente diferentes de una región a otra, porque la infraestructura local y los flujos de desechos varían mucho. Los costos de desarrollo de un sistema robótico alcanzan cientos de miles de dólares, y puede llevar años antes de que alguien sepa si funciona. Para un operador de una sola instalación, es una apuesta difícil cuando el retorno de lo que estás clasificando podría ser de unos pocos dólares por libra.
La ampliación se complica aún más por el hecho de que no hay una política federal para la mayoría de esto. Los desechos electrónicos están regidos por 25 leyes estatales diferentes, todas ligeramente diferentes. Los requisitos de desechos orgánicos varían de estado a estado. Si eres una empresa que intenta construir un negocio nacional en torno a la tecnología de reciclaje, cada mercado es un rompecabezas regulatorio diferente.
"No estamos necesariamente diseñando productos en el frente que sean adecuados para ser procesados en la parte posterior," dijo Babbitt.
Ella piensa que la oportunidad más interesante para la IA podría estar realmente más arriba — antes de que las cosas se conviertan en desechos. Cubos inteligentes que le digan a las cocinas comerciales lo que están tirando. Software de teléfono que te incite a reciclar cuando la salud de tu batería disminuye y te apunte a una instalación cercana. Aplicaciones que ayuden a los consumidores a encontrar electrónicos reacondicionados de calidad en lugar de comprar nuevos.
Con todo el progreso en la clasificación de basura, dijo Babbitt, la verdadera victoria sería hacer menos de ella.
"Desde una perspectiva de sostenibilidad, es mucho mejor prevenir los desechos que reciclarlos," dijo Babbitt.
