Robotica e rifiuti elettronici: è giunto il momento di iniziare a pensare a come riconvertire i robot a fine vita per dargli una nuova utilità

Non si tratta di riutilizzare i robot, né di ricondizionarli o riciclarli: il termine “repurposing”, nella definizione che ne danno i ricercatori inglesi, significa molto di più. Questo tipo di rigenerazione dei sistemi robotici, infatti, punta non soltanto a riutilizzarli, ma a riprogrammarli in modo che possano essere usati per altri compiti.

Secondo i ricercatori dell’Università di Bristol e dell’Università del West England, è necessario che progettisti e produttori comprendano i limiti del riciclo e sviluppino dei metodi per riconvertire i robot e fornirgli nuova utilità: anche se non sono ancora ufficialmente inclusi negli e-waste, infatti, i rifiuti provenienti da sistemi robotici dismessi finiranno col condividere la stessa problematica sorte delle già spaventose quantità di scarti elettronici prodotti ogni anno in tutto il mondo.

Riconversione dei robot: l’indagine compiuta con il metodo Delphi

Secondo uno studio pubblicato pochi giorni fa su Springer Nature, l’industria robotica dovrebbe creare robot che, una volta terminata la loro vita utile, possano essere riprogrammati e utilizzati per altri compiti.

La ricerca, presentata lo scorso agosto a Londra durante la conferenza TAROS (Towards Autonomous Robotic Systems), è un invito a tutti coloro che a diverso titolo lavorano nell’industria robotica: scienziati, progettisti e produttori dovrebbero iniziare a considerare l’uso a lungo termine dei sistemi robotici e puntare a renderli di nuovo utili, allo scopo di evitare il riciclo o lo stoccaggio a tempo indeterminato di tecnologie e materiali.

Il riciclo dei prodotti elettronici, infatti, si scontra con delle importanti limitazioni: a oggi, ricordano i ricercatori inglesi, solo il 17% degli e-waste viene riciclato correttamente. Per raggiungere un modello di consumo e produzione che sia sostenibile, è dunque necessario considerare altre opzioni. Come spiega Helen McGloin della School of Engineering Mathematics and Technology di Bristol,

“Indipendentemente dall’industria, dal mondo accademico o dal pubblico in generale, siamo tutti consapevoli dei crescenti cumuli di rifiuti elettronici prodotti in tutto il mondo”.

Per tentare di mettere nero su bianco un possibile processo di riconversione dei robot, i ricercatori del team Ethical & Sustainable Futures del Bristol Robotics Laboratory hanno coinvolto diversi esperti del settore sfruttando la metodologia di ricerca Delphi, un sistema molto diffuso nelle scienze mediche e sociali che prevede la somministrazione di questionari anonimi ai partecipanti e si basa sul raggiungimento del consenso tra questi ultimi.

Tra i 17 esperti chiamati a rispondere alle domande dei ricercatori inglesi, ingegneri, designer, tecnici specializzati, direttori di produzione e scienziati impegnati nel campo della robotica.

Dall’automotive all’agricoltura: come riconvertire al meglio un robot

L’indagine inglese illustra una situazione molto concreta: si parte da un Robot A, un classico robot per la verniciatura industriale, con l’intenzione di trasformarlo in una macchina per uso agricolo, il Robot B. Immaginiamo che il macchinario specializzato nella verniciatura di parti metalliche, realizzato per lavorare all’interno di un ambiente chiuso, giunga al termine della sua vita utile. L’idea è quella di riconvertirlo in un robot per il diserbo, in grado di selezionare alcune piante ed afferrarle senza rovinare le altre, da poter utilizzare nell’industria ma anche in campo aperto.

La domanda posta agli esperti di robotica è stata la seguente: “Quali sono le fasi del processo da intraprendere per riconvertire in modo redditizio il robot A in un robot B?” (includendo nel ragionamento anche fattori economici e ambientali, come specificato nel testo).

In base allo schema proposto, la riconversione inizia identificando la nuova funzione del sistema e studiando tutte le caratteristiche tecniche del Robot A e del Robot B, fornendo una prima valutazione del lavoro richiesto. A questo punto c’è il primo “check gate”: la riconversione può proseguire solo se il rapporto costi-benefici è favorevole.

Si esegue poi una diagnosi approfondita delle condizioni del Robot A, che deve risultare in condizioni abbastanza buone da rendere ragionevole il suo riutilizzo. A questo punto si progetta il Robot B, tenendo in considerazione tutti gli elementi hardware e software necessari ma anche il fattore dell’interazione umana sulla base della nuova funzione.

Spogliato il Robot A di tutte le componenti non riutilizzabili, si passa all’assemblaggio della nuova macchina, ai test di sicurezza e a diversi altri test di funzionamento, da svolgersi anche nell’ambiente di lavoro reale. A questo punto, non resta che dotare il macchinario di un manuale e destinarlo al suo nuovo compito.

Robot di seconda mano per ridurre gli e-waste: un approccio circolare

Secondo gli autori dello studio, i risultati ottenuti tramite il metodo Delphi dimostrano che questo tipo di indagine può essere implementato con successo anche nell’ambito della ricerca ingegneristica. Il cuore della ricerca, però, resta ancorato al fornire una nuova ineludibile consapevolezza: di fronte al moltiplicarsi dei rifiuti prodotti dai robot dismessi, è necessario sviluppare soluzioni creative che conducano l’industria robotica verso pratiche più sostenibili e circolari.

“I livelli di rifiuti elettronici crescono ogni anno in tutto il mondo e l’introduzione di nuovi prodotti robotici nelle case, nelle scuole e nei luoghi di lavoro non farà che aggravare il problema nel prossimo futuro. Sebbene il riciclaggio o lo stoccaggio dei robot possa sembrare un’opzione semplice per affrontare il problema dei rifiuti elettronici, spesso la loro gestione è sbagliata e occorre cercare delle alternative”,

spiega McGloin.

Queste soluzioni alternative, continua la ricercatrice, devono affrontare una serie di sfide cruciali, che riguardano tra le altre cose la fattibilità economica e ambientale ma anche l’atteggiamento di consumatori e imprese nei confronti dei sistemi di seconda mano.

Attualmente i sistemi robotici non sono classificati come e-waste, ma gli autori dello studio hanno già dimostrato che soddisfano le definizioni e pensano che in futuro saranno probabilmente inclusi nell’ambito dei rifiuti elettronici. Questa classificazione, spiegano, comporterà un ulteriore controllo dell’industria robotica e del modo in cui progetta e pianifica il fine vita dei robot.

Nel prossimo futuro, i ricercatori del team indagheranno ulteriormente la questione, concentrandosi sull’atteggiamento dell’industria nei confronti dei rifiuti elettronici, sul diritto alla riparazione e al reimpiego e sui possibili ostacoli all’economia circolare nell’industria robotica.

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