कचरा व्यवस्थापनासाठी कार्यक्षम पर्याय

डॉ. आनंद ज. कुलकर्णी
सोमवार, 12 एप्रिल 2021

आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स

वाढत्या शहरांमध्ये रोजच्या रोज प्रचंड प्रमाणात निर्माण होणाऱ्या कचऱ्याच्या व्यवस्थापनासाठी आजच्या डिजिटल तंत्रज्ञानाच्या युगात आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्सचा वापर करण्याकडे जगातील मोठ्या शहरांतील महापालिका, कंपन्या व सरकारे एक कार्यक्षम पर्याय म्हणून पाहत आहेत. त्याचा एक आढावा...

स्मार्ट सिटी ही संकल्पना गेल्या काही वर्षांत इतर देशांप्रमाणे भारतातही मूळ धरू लागली आहे. अत्याधुनिक वाहतूक व्यवस्था, पाणी, वीज, तसेच इतर संसाधनांचा सुयोग्य वापर, उत्तम प्रतीची उद्याने, नागरिकांच्या विविध समस्यांचे विकेंद्रित पद्धतीने कमीतकमी वेळेत निराकरण करणाऱ्या प्रणाली, सामान्य नागरिकांना परवडणारी घरे, नागरिकांच्या सुरक्षेसाठी कॅमेऱ्यांचे जाळे अशा एक ना अनेक उपक्रमांचा स्मार्ट सिटीच्या संकल्पनेत समावेश होतो. शहर व्यवस्थापनाच्या दृष्टिकोनातून पाहता सातत्याने वाढत जाणाऱ्या लोकसंख्येला सामावून घेणाऱ्या शहरांमध्ये दररोज निर्माण होणाऱ्या हजारो टन कचऱ्याचे आणि एकंदरीतच शहर स्वच्छतेचे व्यवस्थापनही अत्यंत महत्त्वाचे ठरते. त्याशिवाय स्मार्ट सिटी ही संकल्पना प्रत्यक्षात उतरू शकत नाही. निवासी वसाहती, रुग्णालये, बांधकामे, बाजारपेठा अशा ठिकाणी निर्माण होणाऱ्या विविध प्रकारच्या कचऱ्याचे वर्गीकरण, विल्हेवाट व पुनर्वापर यासाठी प्रभावी, सक्षम व अत्याधुनिक तंत्रज्ञानाची जोड असणे ही आजची तसेच भविष्यातील प्रमुख गरजांपैकी एक आहे. वैयक्तिक व सामाजिक आरोग्य जपण्यासाठी तसेच पर्यावरणाचा समतोल जपण्यासाठी हे करणे अत्यंत आवश्यक आहे. आजच्या डिजिटल तंत्रज्ञानाच्या युगात कचरा व्यवस्थापनासाठीही कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर करण्याकडे जगातील मोठ्या शहरांतील महापालिका, कंपन्या व सरकारे एक कार्यक्षम पर्याय म्हणून पाहत आहेत.

शहराशहरांमधील कचरावेचक ओला व सुका कचरा जसा गोळा करतात तसेच कचऱ्यात सर्रासपणे फेकल्या जाणाऱ्या प्लास्टिक, काच, पेपर, धातू अशी वेगवेगळ्या वस्तूही वेगवेगळ्या करून पुढे त्या कचऱ्याची विल्हेवाट लावणाऱ्या केंद्राकडे नेत असतात. अनेकांसाठी हा रोजीरोटी कमावण्याचा व्यवसाय आहे. आताच्या काळात एका बाजूला कचरा निर्माण होण्याच्या प्रमाणात आणि दुसरीकडे कचऱ्यात फेकल्या जाणाऱ्या वस्तूंच्या स्वरूपात बदल होत असताना, कचरा उचलून त्याचे वर्गीकरण करण्यासाठी मानवी हातांपेक्षा यंत्रमानव (रोबोट) हा अधिक उत्तम पर्याय असू शकतो. या क्षेत्रात काम आता करण्यासाठी सध्या जगातील बऱ्याच कंपन्या पुढे येत आहेत. 

फिनलंडमधील झेन-रोबोटिक्स् कंपनीने इंटेलिजन्ट रोबोट बनवलेले आहेत. ते अत्यंत वेगाने काम करणारे कॉम्प्युटर व मशिन लर्निंग अल्गोरिदमचा उपयोग करतात. झेन-रोबोटिक्स््‌च्या प्रक्रियेत बेल्टवरून जाणाऱ्या कचऱ्याचे फोटो काढले जातात. मशिन लर्निंग अल्गोरिदमद्वारे या फोटोंचे विश्लेषण करून त्यातील कचऱ्याचे प्रकार ओळखतात. जसे ठरावीक आकार, रंग, जाडी आदींवरून एखादी वस्तू धातू आहे की कागद आहे, वगैरे. त्यानुसार, रोबोट त्या कचऱ्यातील ओळखलेली वस्तू उचलून संबंधित बिनमध्ये टाकतात. कचऱ्याचा प्रकार ओळखण्याची ही प्रक्रिया एका सेकंदापेक्षाही कमी वेळात होते. एक माणूस साधारणपणे एका मिनिटामध्ये ३० ते ४० वस्तूंचे वर्गीकरण करू शकतो तर एक रोबोट एका मिनिटामध्ये १५० ते १६० वस्तूंचे वर्गीकरण करू शकतो. त्याचप्रमाणे, रोबोट २४ तास कामासाठी उपलब्ध असतात. यामुळे रोजच निर्माण होणाऱ्या हजारो टन कचऱ्याचे वर्गीकरण कमीतकमी वेळात करणे शक्य होते. त्याचप्रमाणे त्याची विल्हेवाट वेळेत लावण्यासाठीसुद्धा मदत होते. मुख्य म्हणजे ही इंटेलिजन्ट प्रणाली व अल्गोरिदम केलेल्या कामावरून सतत शिकत असतात. म्हणजे, जेव्हा काही ठरावीक प्रकारचा कचरा रोबोट ओळखू शकत नाहीत तेव्हा त्यानुसार अल्गोरिदममध्ये सुधारणा होते व ते अजून प्रगल्भ बनतात. स्पेनमधील सदाको कंपनीने बनवलेले रोबोट व अल्गोरिदम प्रामुख्याने पुनर्वापर होणारे प्लास्टिक शोधण्याचे काम करतात. जगात प्रत्येक मिनिटाला कित्येक मिलियन टन प्लास्टिक विकले जाते. त्यातील १५ टक्क्यांपेक्षा कमी प्लास्टिकचा पुनर्वापर केला जाऊ शकतो. सदाको कंपनीचा उपक्रम त्यासाठी खूपच उपयुक्त म्हणावा लागेल. विशेष म्हणजे युरोप बरोबरच प्लास्टिकचा प्रचंड वापर होणाऱ्या अमेरिकेतही या कंपनीने काम सुरू केले आहे.

अमेरिकेतील एएमपी रोबोटिक्स् या कंपनीने बनवलेले इंटेलिजन्ट रोबोट मशिन लर्निंग अल्गोरिदम वापरून अन्नाशी संबंधित पुठ्ठयांची खोकी कचऱ्याच्या बेल्टवरून ओळखून वेचण्याचे काम करतात. हे रोबोट एका मिनिटामध्ये ६० खोकी शोधण्याचे काम जवळ जवळ शंभर टक्के अचूकतेने करतात. मशिन लर्निंग अल्गोरिदमना साधारण खोक्यांचा आकार, येणारा वास, रंग आदींची माहिती देऊन शिकवलेले असते. काम जसे सुरू होते आणि पुढे जाते तसे हे अल्गोरिदम होणाऱ्या चुकांमधून सुधारत जातात व चुकीचा कचरा उचलण्याचे प्रमाण नगण्य होऊन जाते. कंपनीच्या पुढील उद्दिष्टांनुसार अगदी कचऱ्यातील वस्तूची मूळ कंपनी कोणती हेसुद्धा शोधून त्याप्रमाणे वर्गीकरण करणे शक्य होणार आहे. एका ठरावीक कंपनीच्या पॅकिंगच्या पद्धती, आकार, रंग, वास आदींनुसार कचऱ्यातील ती वस्तू कोणत्या कंपनीचे आहे हे ठरवून त्याच्या पुढील विशिष्ट पुनर्वापर प्रक्रियेसाठी पाठवण्यात येईल. अशा पद्धतीने अन्नाशी संबंधित खोकी, विविध कंपन्यांचे कागदी व प्लास्टिक कप किंवा पॅकिंग शोधण्याचा प्रमुख उद्देश म्हणजे, इतर प्रकारच्या कचऱ्याबरोबरचा अशा खोक्यांचा व पॅकिंगचा कमीतकमी संपर्क यावा जेणेकरून पुनर्वापराच्या प्रक्रियेतील शुद्धीकरणाचा खर्च कमी करणे शक्य असेल व पुढील संभाव्य आरोग्यविषयक धोकेही कमी करता येतील. त्याचप्रमाणे, इ-कचरा वर्गीकरणावर सुद्धा मोठे काम चालू आहे. यामुळे विविध बहुमोल धातूंचा शोध घेणे शक्य होत आहे. त्याचाही पुढील शुद्धीकरणाचा खर्च कमी करण्यास मदत होणार आहे.

पोलंडमधील बिन-ई नावाच्या कचरा व्यवस्थापनातील एका कंपनीने स्मार्ट बिन बनवलेले आहेत. त्यामध्ये, विविध प्रकारचे सेन्सर बसवलेले असतात. सेन्सर व मशिन लर्निंगने तंत्रज्ञानाने सुसज्ज असलेले हे बिन ओला कचरा, सुका कचरा, तसेच, काच, पेपर, धातू, प्लास्टिक आदी ओळखून त्याचे वर्गीकरण करतात. वर्गीकरण झालेला कचरा त्यानुसार ठरलेल्या विविध कप्प्यांमध्ये संकलित केला जातो. हे कप्पे भरत आल्यावर योग्य व्यक्तीला बिन रिकामे करण्याबाबत मोबाईलवरील संबंधित ॲपवर अलर्टही केले जाते. महत्त्वाचे म्हणजे, कोणत्याही क्षणी कोणता कप्पा किंवा बिन किती भरला आहे याची माहिती या ॲपवर उपलब्ध असते. यामुळे, पैसा व वेळेचे योग्य नियोजन तर शक्य होतेच, पण कचरा जास्त काळ साठून राहणे व त्यातून पुढील समस्या टाळणे शक्य होते. हे तंत्रज्ञान विविध देशांत सेप्टिक टॅंकच्या नियोजनासाठी देखील उपयुक्त ठरत आहे. कॅनडातील सायमन फ्रेझर युनिव्हर्सिटीमध्ये याच प्रकारचे संशोधन सुरू आहे, ज्यामध्ये, वर्गीकरण झालेल्या कचऱ्याच्या प्रकारानुसार बिनमधील सेन्सरच्या आधारे पुढील पुनर्वापराची प्रक्रिया ठरविण्यावर काम चालू आहे. मानवी हस्तक्षेप व त्यातून होणाऱ्या चुका कमीतकमी करणे ही प्रमुख उद्दिष्टे आहेत.

इमारती, पूल आदींच्या बांधकामामुळे होणारा कचरा पडून राहणे आणि त्याचे दुष्परिणाम आसपासच्या रहिवाशांना भोगायला लागणे हे काही नवीन नाही. ऑस्ट्रियामधील वेस्टबॉक्स नावाच्या कंपनीने ओला-उबेरच्या प्रवाशांच्या पुलिंगच्या धर्तीवर आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्स आधारित ॲप बनवलेले आहे. बांधकामावरील अधिकाऱ्याने साधारण कचऱ्याचा प्रकार, वजन, आदींची माहिती ॲपमधे दिल्यास साइट पासून जवळ असलेले कचरा वाहतूक करणारे ट्रक शोधले जातात. त्यातील रिकामी असलेली जागा व क्षमता तसेच त्यातील अगोदर असलेल्या कचऱ्याच्या प्रकारानुसार ठरावीक ट्रकच्या चालकाला सूचित केले जाते. त्यामुळे वाहतुकीचा खर्च वाचविण्यात तसेच कचरा वाहतुकीमुळे होणारे प्रदूषण कमी करण्यात मदत होते आहे. त्याचबरोबर, बांधकामाची साइटसुद्धा नियमितपणे स्वच्छ ठेवण्यास मदत होत आहे.

आधी सांगितल्याप्रमाणे जसा तयार झालेला कचरा बिनमधे गोळा करून त्याचे पुढील वर्गीकरण वगैरे करता येते, तसेच नदीतील कचरा उचलणे हा सुद्धा एक मोठा प्रकल्प किंवा योजना ठरू शकते. भारतातील ओम्नीप्रेझेन्ट नावाच्या कंपनीने इंटेलिजन्ट रोबोट बनवलेला आहे. तो प्रामुख्याने ‘नमामि गंगे’ या प्रकल्पात वापरला जातो आहे. इंटेलिजन्ट अल्गोरिदम पाण्यातील कचरा व त्याचा प्रकार ओळखतात व हा रोबोट त्यानुसार तरंगणारा कचरा गोळा करतो. हा रोबोट आधुनिक असला तरी अजूनही खूप काम होणे बाकी आहे. कंपनी त्यावर अहोरात्र मेहनत घेत आहे. त्यांना त्यात यशही मिळत आहे. 

जगात दररोज २०० अब्ज टनांपेक्षा जास्त कचरा तयार होतो. प्रचंड लोकसंख्या, सतत होणारे निर्माण कार्य, औद्योगिकीकरण आदींमुळे भारताचा त्यातील भाग खूप मोठा आहे. जगातील विकसित देश कचरा नियोजनावर मोठा खर्च करत आहेत. विविध कंपन्या, स्वयंसेवी संस्था, विद्यापीठे त्यात संयुक्तपणे हातभार लावत आहेत. भारतासारख्या देशात कचरा नियोजनाची सर्वात जास्त गरज असताना त्याबाबत उदासीनताही दिसून येते. विद्यापीठांतील विद्यार्थ्यांनी बनवलेले कित्येक प्रकल्प केवळ शैक्षणिक गरजेपुरते राहून गेलेले आहेत. निधी अभावी, देखभाली अभावी, कित्येक सरकारी प्रकल्प गुंडाळून ठेवलेले आहेत. आजकाल भारतातील बहुतेक सर्व विद्यापीठांत आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्सच्या कोर्सचे पेव फुटलेले आहे. जवळजवळ सर्व अभ्यासक्रम अगदी पुस्तकी स्वरूपातील शिक्षणासाठी बनवलेले दिसतात. यापेक्षा थोडे पुढे जाऊन व्यवहारात उपयोगी येणाऱ्या संशोधनाची भारतातील विद्यापीठांना संधी आहे. एका छोट्या विभागासाठी मार्गदर्शक प्रकल्प व त्यावरून पूर्ण विद्यापीठासाठी आर्टिफिशिअल इंटेलिजन्स आधारित कचरा वर्गीकरण व प्रक्रिया प्रकल्प उभारले जाऊ शकतात. त्यासाठी सरकारी मदतही मिळवता येऊ शकते. स्मार्ट सिटी उपक्रमात हे खूप मोठे योगदान असू शकते. मोठ्या कंपन्या, तसेच स्टार्टअप्ससाठीही अगदी नजीकच्या भविष्यातील एक मोठी संधी आहे, कारण कचरा वर्गीकरणाचे विकेंद्रीकरण ही एक सुरुवात आहे. भविष्यात कचरा उचलणे त्याची विल्हेवाट लावणे या कामांतला मानवी सहभाग कमी होईल. सध्या या कामात असलेल्या लोकांना अधिक चांगले काम देणे शक्य होईल, तसेच त्यांचे व त्यांच्या कुटुंबीयांचे आरोग्य सुधारण्यातही मोलाची मदत होऊ शकेल.

संबंधित बातम्या