Revolutie in deconstructie met robot voor recycling van materialen
Gebouwen die rijp zijn voor de sloop zitten vol waardevolle materialen. Met een Horizon Europe subsidie gaan onderzoekers van onder andere de TU Delft een robot ontwerpen dat de volledige waardeketen van een gebouw in kaart brengt, om te analyseren wat gerecycled kan worden. Het digitaliseren van dit proces is hard nodig om de bouwsector op een duurzame manier draaiende te kunnen houden.
Glas, beton, staal, gipsplaten, tapijt, radiatoren; veel materialen uit een gebouw dat rijp is voor de sloop kunnen in potentie opnieuw gebruikt worden. "Het belang van het terugwinnen van materialen vermindert afval, bespaart grondstoffen en bevordert een circulaire bouwindustrie. Zonder het identificeren van deze materialen en het digitaliseren van de waardeketen van het gebouw, zal het bereiken van duurzaamheid in de bouw een uitdaging blijven", zegt Francesco Di Maio, hoofd onderzoek van het recyclinglab aan de TU Delft.
Digitale identificatie van materialen
Een consortium van internationale wetenschappers ontving een subsidie van de Europese Commissie voor het project ‘DISCOVER’. Met het onderzoek willen zij het in kaart brengen van materialen bij de sloop digitaliseren, om zo het proces effciënter te maken, te automatiseren en onafhankelijk te maken van menselijk oordeel.
In Delft wordt al gebruik gemaakt van artificial intelligence (AI) om materialen te analyseren in verschillende afvalstromen, zoals metaalsoorten in een schroothoop. Nu wordt AI ingezet samen met verschillende sensoren om zo accuraat mogelijk waardevolle materialen zoals metaal, hout, beton, glas en plastic te identificeren. De algoritmen worden getraind op grote datasets om patronen te herkennen en met hoge nauwkeurigheid onderscheid te maken tussen verschillende soorten materialen.
Speciale sensoren zijn ontworpen om kabels of gewapend staal in betonconstructies te detecteren. Bovendien is de robot uitgerust met invasieve methoden, zoals boren.
Robot betreedt de sloopplaats
De komende jaren wordt er gewerkt aan een robot die het gebouw snel, veilig en objectief kan beoordelen. Di Maio beschrijft de toekomstige robot: “Bij het betreden van een ruimte identificeert een optische camera verschillende elementen zoals radiatoren, ramen en betonnen muren. Speciale sensoren zijn ontworpen om kabels of gewapend staal in betonconstructies te detecteren. Bovendien is de robot uitgerust met invasieve methoden, zoals boren, om volumetrische inhoudsanalyses uit te voeren. De robot kan kleine monsters direct geanalyseerd." Ook streeft hij ernaar om de robot composietmaterialen te laten herkennen. Uiteindelijk ontstaat er een digitale kopie van het te slopen gebouw (een scan-to-BIM model), inclusief een analyse en de waarde van de bruikbare materialen.
Er is behoefte aan geavanceerde technologieën die de efficiëntie van het recyclingproces optimaliseren. De bouwindustrie kan duurzaam zijn als ze wordt ondersteund door innovatie en digitalisering. Di Maio en collega's Abraham Gebremariam en Yongli Wu zijn verheugd om samen met internationale partners te werken aan dit baanbrekende en innovatieve project.