Milhões de toneladas de lixo plástico flutuam em rios urbanos, canais e oceanos todos os anos. Agora, uma startup de Hong Kong apresentou uma solução para ajudar a conter esse fluxo devastador de resíduos.
A Open Ocean Engineering desenvolveu o Clearbot Neo – um barco robótico habilitado com IA que coleta de maneira autônoma toneladas de lixo flutuante que iriam do porto para o Pacífico.
Após uma longa fase de desenvolvimento, seus criadores planejam expandir e criar frotas de Clearbot Neos para limpar e proteger as águas em todo o mundo.
As Nações Unidas estimam que até 95% da poluição plástica nos mares do mundo vem de 10 grandes rios, oito dos quais estão na Ásia.
E há temores de que o volume de lixo plástico que flui para os ambientes marinhos possa quase triplicar até 2040, com 23 a 37 milhões de toneladas a mais nos oceanos a cada ano. Isso equivale a cerca de 50 kg de plástico por metro de litoral no mundo inteiro.
“Se limparmos nossos rios e portos, estaremos ajudando a limpar nossos oceanos”, diz Sidhant Gupta, cocriador da Clearbot Neo.
Com apenas três metros de comprimento e impulsionado por um motor elétrico movido a bateria solar, o Clearbot Neo move-se sistematicamente em seções designadas de água – como um robô doméstico de limpeza percorre o chão de uma sala. Ao contrário de outros mecanismos muito maiores de coleta de lixo que combatem a poluição em alto mar, o tamanho compacto do Clearbot Neo o torna ideal para uso em portos, canais e rios. Ele desliza a superfície e recolhe o lixo flutuante por uma correia transportadora, instalada entre seus cascos duplos, até uma caixa de retenção perto de sua popa.
O Clearbot Neo usa a IA para reconhecer e registrar os tipos de lixo que coleta e onde o objeto foi recolhido.
Ele pode recolher até uma tonelada de lixo por dia para reciclagem ou descarte. E quando equipado com uma grua sob medida, ele pode combater derramamentos localizados de óleo e combustível, coletando até 15 litros por dia.
Mas isso é mais do que apenas uma simples máquina de limpeza. Ele também reúne dados na nuvem usando um sistema de detecção de duas câmeras.
Uma câmera examina a superfície da água para identificar o lixo e evitar a vida marinha, riscos de navegação e outras embarcações – tornando-o seguro e versátil para o trabalho em rios e portos.
A segunda câmera fotografa cada pedaço de lixo que cai na esteira e transmite sua imagem e localização GPS para o sistema de conformidade de dados da empresa, que está hospedado na plataforma Azure da Microsoft.
Quando esses dados são combinados com outras variáveis, como informações sobre correntes marítimas e marés, ambientalistas e autoridades marítimas têm uma vantagem na identificação das fontes do lixo. Os dados de qualidade da água também são alimentados na nuvem.
Os engenheiros de computação Gupta e Utkarsh Goel fundaram sua startup e começaram a trabalhar no Clearbot, logo após se formarem na Universidade de Hong Kong em 2019.
Sua inspiração veio durante uma viagem à ilha de Bali, onde eles viram como os trabalhadores locais iam para a água todos os dias em pequenos barcos e até em pranchas de surfe para retirar manualmente o lixo do mar para manter a costa e as praias limpas para turistas.
Isso fez os dois pensarem: como esse processo lento e complicado poderia ser automatizado?
Gupta e Goel desenvolveram um protótipo básico de alumínio em Bali e, ao retornarem a Hong Kong, atualizaram para uma versão de fibra de vidro. Foram fabricados vários protótipos e o elegante Clearbot Neo é o modelo mais recente.
A parte mais desafiadora do projeto foi desenvolver um modelo de IA que pudesse detectar e identificar resíduos na água.
“Nós simplesmente não tínhamos o poder de computação disponível para treinar, executar e testar os modelos”, diz Gupta. “É exatamente aí que entra o Azure. Acabamos recebendo uma concessão do AI for Earth da Microsoft na primavera de 2020 e, no ano seguinte, desenvolvemos o modelo de IA inteiramente na plataforma Azure.
“Demorou um pouco porque inicialmente não tínhamos dados suficientes para treiná-lo, mas rapidamente construímos um modelo. Em seguida, colocamos no robô e começamos a treiná-lo para planejar caminhos, coletar resíduos e gerar dados.”
Com a ajuda do GPS, o Clearbot Neo pode simultaneamente limpar o lixo e produzir um ponto de dados para cada item coletado – informações que incluem localização, tamanho, tipo, material e peso. Após cada missão, os recursos de IA do Azure já classificaram a carga do Clearbot Neo e adicionaram a informação a um banco de dados crescente.
“Estamos descobrindo como o lixo chega à água em primeiro lugar.”
“Usamos o Azure Functions, Azure Container Registry e Container Instances para nos ajudar a implantar nossos modelos de IA, bem como executar nossos sistemas back-end”, diz Gupta.
Os dados concretos são realmente mais valiosos do que o material físico que está sendo coletado. Apenas 20% a 40% dos resíduos plásticos marinhos nas águas de Hong Kong podem realmente ser reciclados. A maior parte está muito contaminada ou degradada para ser usada.
Mas com Clearbot Neo e Azure, “estamos descobrindo como o lixo acaba na água em primeiro lugar”, diz Gupta. “Isso adiciona muita transparência ao processo de limpeza marinha. Geramos dados sobre o que realmente está na água, qual é a composição do material que está lá, quantos são recicláveis e em quais materiais devemos nos concentrar.”
Com riqueza de informações, a Clearbot Neo e seus clientes-alvo – empresas, governos, organizações não governamentais e indivíduos – não precisam extrapolar sobre o alcance do problema em suas águas. Eles podem rastrear as origens dos resíduos marinhos e combater a poluição na fonte.
Recentemente, o Sino Group, uma empresa imobiliária de Hong Kong, adquiriu um modelo e trabalhará com a equipe do Clearbot para ajudar a testar a tecnologia e manter uma marina de iates limpa.
“O Sino Group está comprometido em promover a vida sustentável e a operação verde nas comunidades em que opera e deseja explorar soluções verdes e sustentáveis para o setor imobiliário”, diz Andrew Young, diretor associado do departamento de inovação da empresa.
“Achamos que o Clearbot movido a eletricidade é uma solução viável para a marina do Gold Coast Yacht and Country Club para automatizar a coleta de resíduos da superfície da água com suas funções de IA e navegação automatizada. É uma solução verde sem poluição sonora ou atmosférica. Portanto, temos o prazer de colaborar com a Clearbot fornecendo a marina como uma área de teste para a solução”.
Até agora, o Clearbot Neo está operando apenas em águas de Hong Kong. Vários clientes em potencial em outros países entraram em contato com Gupta e Goel, no entanto, a expansão foi temporariamente prejudicada por restrições de viagens provocadas pela pandemia.
Confiantes de que têm uma solução global em mãos, Gupta e Goel veem um futuro em que frotas coordenadas de Clearbot Neos estão constantemente patrulhando hidrovias em qualquer lugar.
“O desafio é que não há recursos suficientes para enfrentar o problema da poluição. Por quê? Porque não há valor econômico lá. No momento em que você adiciona isso, a história muda”, diz Gupta.
“Esse é nosso ponto de partida. O que me deixa muito feliz é que somos capazes de fazer esse trabalho de forma lucrativa. Somos capazes de ter uma visão ampla e criar algo que está funcionando muito especificamente.”
