感測器分類技術有效降低迴收廠電池火災風險

隨著電子廢棄物數量激增，許多民眾未妥善處理廢電池，反而隨手混入一般塑膠垃圾中丟棄。這些電池若在回收過程中受損，極易引發回收廠火災事故。德國弗勞恩霍夫積體電路研究所(IIS)正透過「危險物品分類計畫」(DangerSort)，開發新型感測分類系統，藉此移除危險物品，提升回收廠作業安全。

根據德國廢棄物管理協會(BDE)研究報告顯示，德國境內回收廠每年發生超過1萬起火災事故，其中約80%皆由鋰電池引發。這些廣泛應用於智慧型手機、電動牙刷或音樂賀卡中的電池，經常被民眾誤當成包裝廢棄物丟棄。特別是在回收廠分揀過程中，受損電池極易起火燃燒，每年造成的經濟損失估計高達10億歐元。

「我們開發的感測分類系統結合X光技術與人工智慧，能在廢棄物流早期階段就偵測出危險鋰電池並加以分離。」弗勞恩霍夫IIS X光技術研發中心分類系統組長約翰內斯·萊斯納解釋道。目前業界僅能透過改良滅火系統等被動方式因應電池火災，這套新技術不僅能預防火災，更有助於提升電池回收率，實現產品生命週期閉環。

在IIS實驗室建置的原型系統已展現技術潛力。系統採用時速達每秒3公尺的高速輸送帶運送廢棄物，上方配備類似機場行李掃描器的X光源，能穿透物品進行檢測，連隱藏在電器內部或被其他垃圾遮蔽的電池都無所遁形。下方安裝的X光偵測器則會配合輸送帶速度連續拍攝影像。

「我們特別改編自駕車應用的AI影像處理系統，經過重新訓練後可精準分析X光影像，專門偵測含鋰電池的電子產品。」萊斯納說明。系統依據分析資料啟動分類程式，透過約5毫米的氣壓噴嘴將危險物品吹離輸送帶，送入獨立艙室。其中關鍵在於X光影像分析與噴嘴啟動時機的完美配合。

「從10公斤重的電動腳踏車電池到鈕扣電池，分揀過程中要偵測並分離不同尺寸的電池確實是項挑戰。」萊斯納坦言。目前該系統仍在IIS進行測試，預計6月初將交付給廢棄物處理公司LOBBE進行實地測試，整個計畫將持續至2025年8月底。

這項原型系統是「塑膠包裝AI應用中心」的研發成果之一。在KIOptiPack和K3I-Cycling實驗平臺中，共有51家產學研單位攜手合作，目標是推動AI技術應用，促進德國塑膠包裝資源迴圈經濟發展。

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