Os 5 níveis da Robótica Sustentável


Os 5 níveis da Robótica Sustentável

Se você olhar para o Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONUé claro que os robôs têm um papel enorme a desempenhar no avanço dos ODS. No entanto, o campo de Robótica Sustentávels é mais do que apenas a área de aplicação. Para cada aplicação que a robótica pode melhorar em sustentabilidade, você também tem que abordar a questão – quais são os custos ou benefícios adicionais ao longo da cadeia de suprimentos. Quais são as “externalidades”, ou custos/benefícios adicionais, do uso de robôs para resolver o problema. O uso da robótica traz uma diminuição ou um aumento para:

  • custos de energia
  • custos de produção
  • custos de mão de obra
  • custos da cadeia de suprimentos
  • quilometragem da cadeia de suprimentos
  • consumo de matérias-primas
  • e escolha da matéria-prima

Resolver nossos desafios econômicos e ambientais globais não deve envolver adicionar problemas existentes ou criar novos. Então é importante que olhemos além das maneiras de primeira ordem em que a robótica pode resolver objetivos globais de desenvolvimento sustentável e abordar todos os níveis em que a robótica pode ter um impacto.

Aqui proponho 5 níveis de sustentabilidade para enquadrar a discussão, assim como os 5 níveis de autonomia ajudaram a definir os estágios da mobilidade autônoma.

Nível 1: Robôs para reciclagem existente

Nível 1 de Robótica Sustentávels é simplesmente tornar os processos existentes em sustentabilidade mais eficientes, acessíveis e implementáveis. Tornar a reciclagem melhor. Empresas que são ótimos exemplos são: Robótica AMP, Recicle-olho, MáquinaEx, Pellenc ST, Papagaio-cinzento, Laboratórios Everlast e Fanuc. Aqui está um vídeo explicativo da Fanuc.

“Por causa da IA, por causa dos braços robóticos, vimos plantas se recuperarem 10, 20, 30% mais do que faziam antes”, disse JD Ambati, CEO da EverestLabs. “Elas estavam perdendo milhões de dólares para o aterro sanitário e, por causa da IA, conseguiram identificar o valor das perdas e implantar braços robóticos para capturar isso.”{}^{1}

Alguns outros exemplos de Nível 1 usam robôs para monitorar melhor a aquicultura, ou robôs para limpar ou instalar fazendas solares e turbinas eólicas. Se a tecnologia robótica melhora as práticas de reciclagem existentes, então ela está no Nível 1 da Robótica Sustentável.

Nível 2: Robôs possibilitam nova reciclagem

Nível 2 de Robótica Sustentável é onde a robótica permite que novos materiais sejam reciclados e em novas áreas de aplicação da indústria. Um ótimo exemplo disso é Máquinas Urbanasque recupera madeira de canteiros de obras e a transforma novamente em materiais utilizáveis, algo que antes period muito difícil de fazer em qualquer escala.

A construção com materiais no native e a impressão 3D robótica são outro exemplo, como visto no Desafio Habitat da NASA, patrocinado pela Lagarta, Bechtel e Empreendimentos de tijolo e argamassa.

Alguns outros exemplos são os robôs coletores de lixo que vão para o oceano ou lago, como o Waste Shark, da Ran Marine, Limpeza do Rioou Limpadores Searialuma empresa de Quebec cujos robôs foram utilizados na Limpeza de Plástico dos Grandes Lagos, ajudando a remover 74.000 pedaços de plástico de quatro lagos desde 2020.

A Searial Cleaners está buscando que seu BeBot e PixieDrone sejam usados ​​como ferramentas de zeladoria para praias, marinas e campos de golfe, e o BeBot oferece amplo espaço para a marca da empresa. O equipamento surgiu da missão da Nice Lakes Plastic Cleanup (GLPC) para aproveitar novas tecnologias contra lixo. O programa também usa outros dispositivos, incluindo o Seabin, que fica na água e suga o lixo, e o filtro Enviropod LittaTrap para drenos de águas pluviais.{}^{2}

Se for uma maneira totalmente nova de praticar a reciclagem com tecnologia robótica, então está no Nível 2 da Robótica Sustentável.

Nível 3: Robôs eletrificando tudo

Uma das maiores mudanças de sustentabilidade permitidas pela robótica é a transição do transporte movido a combustível fóssil, logística e maquinário agrícola para a tecnologia BEV, ou Battery Electrical Automobile. Além de reduzir radicalmente as emissões, o uso crescente de veículos elétricos autônomos menores na primeira, última e média milha pode mudar o número whole de viagens feitas, bem como reduzir a necessidade de veículos grandes parcialmente carregados fazendo viagens mais longas.

Trator Monarch MK-V é o primeiro trator elétrico do mundo, e é ‘opcional para o motorista’, o que significa que pode ser dirigido ou operado de forma autônoma, proporcionando maior flexibilidade para os agricultores. É claro que o uso crescente de visão computacional e IA em todos os agrobots aumenta a sustentabilidade, permitindo agricultura de precisão ou regenerativa com menos necessidade de soluções químicas. Tecnicamente, essas melhorias na prática agrícola são o Nível 2 da Robótica Sustentável.{}^{3}

No entanto, a utilização de robôs agrícolas totalmente autónomos de menor dimensão, como os Meropia, Burro.ai, Fazenda de Enxame, Máquinas enlameadas e a Small Robotic Firm também reduz o tamanho e a compactação do solo associados às máquinas agrícolas e torna possível cuidar de fazendas menores por máquinas. {}^4} Este é o Nível 3 de Robótica Sustentável.

Nível 4: Robôs

Quanto maior o nível de sustentabilidade, mais profundo ele é no design e na construção reais do sistema robótico. Mudar de combustíveis fósseis para elétricos é um pequeno passo. Mudar para materiais de origem ou produzidos localmente é outro. Mudar para materiais recicláveis ​​é outro passo em direção à robótica totalmente sustentável.

Laboratórios Ohmni utilizar impressão 3D na construção de seus robôs, permitindo que eles exportem robôs para 47 países, além de fabricar localmente no Vale do Silício.

Enquanto isso, os pesquisadores da Cornell Wendy Ju e Ilan Mandel introduziram a frase “Garbatrage” para descrever a oportunidade de prototipar ou construir robôs usando componentes reciclados de outros eletrônicos de consumo, como esses hoverboards.

“Chegou a hora de uma prática como o garbatrage, tanto por razões de sustentabilidade quanto considerando a escassez world de suprimentos e os problemas de comércio internacional dos últimos anos”, disseram os pesquisadores. {}^{5}

Este é um ótimo exemplo do Nível 4 de Robótica Sustentável.

Nível 5: Robôs autoalimentados/reparáveis

Robôs autoalimentados, autoconsertados ou autorecicláveis ​​são o Nível 5 da Robótica Sustentável. Em pesquisa, há soluções como o MilliMobile: Um robô autônomo sem bateria capaz de operar com energia photo voltaic e RF colhida. O MilliMobile, desenvolvido na Paul G. Allen College of Laptop Science & Engineering, tem o tamanho de uma moeda de um centavo e pode se dirigir, sentir seu ambiente e se comunicar sem fio usando energia colhida de ondas de luz e rádio.

Mas não é só pesquisa. Nos últimos dois anos, vários robôs agrícolas movidos a energia photo voltaic entraram no mercado. Solinftec tem um robô pulverizador movido a energia photo voltaic, assim como EcoRobotix e ÁGUAque também é movida a energia eólica.

A robótica modular reduzirá nosso desperdício de materials e necessidades de energia ao tornar a robótica multipropósito, em vez de exigir vários robôs especialistas. Enquanto isso, tecnologias de autoalimentação e auto-reparo permitirão que robôs entrem em muitas áreas antes inacessíveis, incluindo fora do planeta, ao mesmo tempo em que removem nossa dependência da rede. À medida que os robôs incorporam materiais de auto-reparo, o ciclo de vida do produto é aumentado. Este é o Nível 5 da Robótica Sustentável.

E no futuro?

Enquanto esperamos pelo futuro, aqui estão alguns recursos para transformar toda a sua empresa em uma empresa de robótica sustentável. Fabricação sustentável 101 da ITA, da Administração do Comércio Internacional e da Package de ferramentas de fabricação sustentável da OCDE.

Referências

  1. https://www.cnbc.com/2023/08/08/everestlabs-using-robotic-arms-and-ai-to-make-recycling-more-efficient.html
  2. https://www.greenbiz.com/article/great-lakes-are-awash-plastic-can-robots-and-drones-help
  3. https://www.economist.com/science-and-technology/2020/02/06/using-artificial-intelligence-agricultural-robots-are-on-the-rise
  4. https://www.wired.co.uk/article/farming-robots-small-robot-company-tractors
  5. https://information.cornell.edu/tales/2023/09/garbatrage-spins-e-waste-prototyping-gold



Andra Keay
é diretora administrativa da Silicon Valley Robotics, fundadora da Girls in Robotics e mentora, investidora e consultora de startups, aceleradoras e assume tanks, com grande interesse em comercializar robótica e IA socialmente positivas.

Andra Keay é diretora administrativa da Silicon Valley Robotics, fundadora da Girls in Robotics e mentora, investidora e consultora de startups, aceleradoras e assume tanks, com grande interesse em comercializar robótica e IA socialmente positivas.

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