Ševtšuk töötas välja nutika jäätmekonteinersüsteemi prototüübi, mis võimaldab jälgida vahetult prügikastide täituvust ja aitab seeläbi muuta jäätmekäitluse logistika efektiivsemaks.
Idee sai alguse konkreetsest probleemist. „Minu elukohas on igal korteril eraldi prügikonteiner. Tihti tekkis olukord, et ühed konteinerid olid pooltühjad, samas kui teised ajasid üle, nii et prügi tuli jätta nende kõrvale. See näitas, et tühjendamine ei toimu tegelikult vajaduspõhiselt.“
Tänases praktikas on prügivedu sageli korraldatud fikseeritud graafiku alusel – mis tähendab, et konteinereid tühjendatakse ka siis, kui need on tühjad, ja teisalt võivad täitunud konteinerid jääda ootele. Selline süsteem põhjustab asjatuid sõite, kulutab kütust ja tööaega, suurendab saasteainete hulka ning tõstab jäätmekäitluse kogukulu.
„Minu elukohas on igal korteril eraldi prügikonteiner. Tihti tekkis olukord, et ühed konteinerid olid pooltühjad, samas kui teised ajasid üle, nii et prügi tuli jätta nende kõrvale. See näitas, et tühjendamine ei toimu tegelikult vajaduspõhiselt.”
Prototüüp tõestas töökindlust
Ševtšuki loodud lahendus põhineb ultrahelianduritel, mis mõõdavad prügikasti täituvust ning saadavad andmed serverisse. Kasutaja saab olukorda jälgida veebiliideses, mis kuvab konteineri täituvusprotsenti, ajalugu ja seadme staatust. Süsteem on suuteline haldama mitut konteinerit korraga ning andmevahetus toimub turvalise krüpteeritud ühenduse kaudu.
Kõige keerulisem oli töötada välja täpne ja usaldusväärne mõõtmisloogika. „Kuna konteineri sees kasutatakse viit ultraheliandurit ning prügi langeb sinna ebaühtlaselt, oli raske kindlaks teha, milline mõõtetulemus tegelikult konteineri täituvust kõige paremini kajastab. Katsetasin erinevaid lähenemisi,“ ütles Ševtšuk.
Katsetused näitasid, et parim tulemus saavutati siis, kui välistati äärmused või valiti väikseim kaugus.
Prototüübi mõjususe hindamiseks lõi Ševtšuk hüpoteetilise stsenaariumi: kui konteinereid tühjendatakse tavapäraselt iga kahe nädala tagant, ent tegelikult täituvad need vaid kord nelja nädala jooksul, osutuvad pooled sõidud asjatuteks. Nutikas süsteem võimaldaks selliseid olukordi vältida.
Prototüübi arendustöö kestis umbes neli kuud. „Kõige rohkem aega kulus selleks, et jälgida seadme tööd erinevates ilmastikutingimustes ning koguda selle põhjal andmeid, mis võimaldasid hinnata süsteemi stabiilsust ja täpsust,“ ütles Ševtšuk.
Kuigi Ševtšuk läbib hetkel ajateenistust ega ole veel otsustanud, kas hakata prototüüpi ise edasi arendama, usub ta, et loodud süsteemi on võimalik võtta üldisse kasutusse. „Üheks oluliseks suunaks on vähendada andurite arvu, mistõttu saaks muuta seadme kompaktsemaks, odavamaks ning samuti energiatõhusamaks.“
Samuti tasub Ševtšuki meelest kaaluda võimalust integreerida lahendus omavalitsuste või jäätmefirmade süsteemidesse. „Kui teha seade piisavalt töökindlaks ja odavaks, on võimalik see reaalsetes jäätmekäitlussüsteemides laiemalt kasutusele võtta.“
„Kui teha seade piisavalt töökindlaks ja odavaks, on võimalik see reaalsetes jäätmekäitlussüsteemides laiemalt kasutusele võtta.“
Pikemas perspektiivis võivad nutikad jäätmekäitluslahendused avaldada märkimisväärset mõju nii kulude vähendamisele kui ka CO₂-jalajälje kahanemisele. Alex Ševtšuki lõputöös on välja toodud, et kui selliseid süsteeme rakendada – eriti koos elektriliste prügiveokite kasutuselevõtuga –, võiks see aidata vähendada prügiveoga seotud CO₂-heidet lausa 20–32%. Foto: Pexels
Kommentaar: Taavi Kase, TalTechi Tartu Kolledži insener, Alex Ševtšuki lõputöö juhendaja
Nutikate jäätmekäitluslahenduste laiemat kasutuselevõttu takistavad eeskätt tehnilised ja rahalised piirangud. Üheks suurimaks takistuseks on kõrged alginvesteeringud – paljud olemasolevad lahendused eeldavad, et soetataks täiesti uued konteinerid, millel on sisseehitatud andurid ja andmesidevõimekus. Alex Ševtšuki loodud prototüüp kehastab selles osas soodsamat alternatiivi, kuna võimaldab olemasolevad konteinered lihtsa seadmega ümber ehitada.
Teine takistus on seotud andmeside võimalustega – mitte igal pool pole tagatud konteineri ja serveri vaheliseks suhtluseks vajalik sobiv ühendus (nt 5G või LoRa). Lisaks peab tagama, et andmeedastus oleks turvaline. Samuti peab lahendama energiavarustuse küsimuse – andureid ja saateseadmeid tuleb toita usaldusväärsel ja võimalikult hooldusvabal viisil.
Organisatoorsed takistused hõlmavad nt vajaliku rahastuse puudumist. Tegu on teemaga, mille prioriteeditase ei pruugi olla kohalikes omavalitsustes sugugi kõrge, seega ei pruugita antud probleemi lahendamisele täna veel rahastust otsida. Ning jäätmeveo ettevõtted ei pruugi tahta kogu arendamisele minevat kulu enda kanda võtta, kuna investeeringu tasuvust on keeruline hinnata.
Pikemas perspektiivis võivad nutikad jäätmekäitluslahendused avaldada märkimisväärset mõju nii kulude vähendamisele kui ka CO₂-jalajälje kahanemisele. Alex Ševtšuki lõputöös on välja toodud, et kui selliseid süsteeme rakendada – eriti koos elektriliste prügiveokite kasutuselevõtuga –, võiks see aidata vähendada prügiveoga seotud CO₂-heidet lausa 20–32%.
Antud prototüübil on kindlasti potentsiaali areneda turukõlblikuks tooteks, kuna lahendus võimaldab vähemalt teoreetiliselt suurendada prügivedude efektiivsust.
Järgmisteks sammudeks tuleks kindlasti leida koostööpartnereid kas erasektorist või, miks ka mitte, kohalike omavalitsuste seast.
Hinnanguliselt on antud prototüüp üsna kergesti skaleeritav, aga sellised asjad kipuvad tegelikult selguma alles siis, kui need on päris maailmas järele proovitud. Sellest võiks saada ka mõne ettevõtte või omavalitsuse pilootprojekt.
Pikemas perspektiivis võivad nutikad jäätmekäitluslahendused avaldada märkimisväärset mõju nii kulude vähendamisele kui ka CO₂-jalajälje kahanemisele. Alex Ševtšuki lõputöös on välja toodud, et kui selliseid süsteeme rakendada – eriti koos elektriliste prügiveokite kasutuselevõtuga –, võiks see aidata vähendada prügiveoga seotud CO₂-heidet lausa 20–32%.
