Smart cities living lab pour des concepts innovants de collecte des déchets

Interview Volker Fennemann, Institut Fraunhofer: « La technologie de nouvelle génération permet de nouveaux systèmes de gestion des déchets »

La numérisation est essentielle dans les concepts de villes intelligentes. Les webs numériques à mœurs fines relient des réseaux comme des centres de distribution, des chaînes d’approvisionnement logistiques, des systèmes de contrôle du trafic et la collecte des déchets. La technologie de nouvelle génération, comme les capteurs cognitifs avec intelligence intégrée, permet dans un proche avenir à ces tresses numériques de communiquer entre elles. Avec cela, des capteurs intelligents ouvrent la voie à de nouveaux modèles d’affaires innovants, y compris ceux pour des concepts innovants de gestion des déchets.

L’économie circulaire est tout au sujet de garder les produits et les matières premières dans la boucle. Par exemple, louer des vêtements pour bébés et les recycler pour les utiliser comme matières premières pour de nouveaux produits. Les concepts de ville intelligente initient également de nouveaux modèles d’affaires comme « la lumière comme service » de Philips Lightning basé sur le « pay-per-lux ». Philips conserve le contrôle sur les articles qu’ils produisent, permettant un meilleur entretien, le reconditionnement et la récupération.

Le produit en tant que service est très différent de la plupart des modèles d’affaires actuels axés sur la vente d’un produit. Après l’avoir utilisé, les déchets sont laissés à la fois à l’acheteur et à la municipalité responsable de la collecte des déchets. Le produit en tant que service changera les systèmes traditionnels de gestion des déchets de façon permanente, est la ferme conviction de Dipl.-Ing. Volker Fennemann, chef de département de l’Institut Fraunhofer pour le flux matériel et la logistique. « Les déchets ne sont plus des déchets, mais un produit ou une matière première ayant une valeur réelle pour laquelle il y a aussi une demande. »

Les nouveaux modèles d’affaires combinent paquets et distribution des déchets

Ces nouveaux modèles d’affaires changeront les systèmes actuels de collecte des déchets. Fennemann prévoit un avenir pour de nouveaux concepts basés sur la collecte à domicile de petites quantités de déchets. « Les capteurs dans le bac enregistrent le type de déchets éliminés et la matière première qui peut être collectée pour être réutilisée. Grâce à l’utilisation de technologies intelligentes, ces informations sont automatiquement échangées avec le système de données centralisé.

L’un des autres exemples qu’il mentionne est la combinaison de la livraison et de la distribution de colis et de déchets comme le plastique ou le papier. « Normalement, les citoyens apporteraient cela dans un parc à conteneurs. Une partie du concept de villes intelligentes est également la possibilité de rechercher en ligne pour la partie offrant le meilleur prix possible et le service pour recueillir des matières premières. À l’heure actuelle, le plastique vierge est moins cher. Toutefois, cela changera avec l’interdiction prochaine par l’UE d’un plastique unique rendant le plastique réutilisé plus intéressant que les matières premières secondaires. »

Les données jedent les bases de systèmes innovants de collecte des déchets

La ville intelligente est un laboratoire vivant et un changeur de jeu, comme l’appelle Fennemann. « La transformation numérique place les données au centre du développement urbain axé sur l’innovation. En déterminant et en fournissant des données, les villes intelligentes contribuent précieusement à la création d’une économie circulaire sur une base locale. Ces données touchent tous les domaines de la vie urbaine et peuvent, par exemple, provenir d’applications industrielles ou d’espaces publics fournis par les citoyens. Cela a jeté les bases d’une nouvelle technologie innovante de collecte des déchets, comme un système de collecte souterrain des déchets à base de tubes en Finlande.

Le système de collecte des déchets améliore la sécurité et la agréableté des zones résidentielles et facilite le recyclage des déchets. Une grande partie du transport des déchets devient obsolète, ce qui entraîne une réduction de la circulation et des émissions et une meilleure sécurité des chantiers. C’est la technologie de pointe derrière le système recueille qui contribue à une ville intelligente, Fennemann indique clairement. « Il est alimenté par l’Internet des choses - IoT - et l’intelligence artificielle - IA - et permet d’optimiser les opérations tout en réduisant les émissions, en économisant de l’énergie et en attisant les objectifs de durabilité. »

Les plateformes de déchets en ligne relient l’offre et la demande

Les connaissances distribuées sont particulièrement nécessaires pour les approches de l’économie circulaire dans les domaines du partage et de la collaboration ainsi que pour la réparation, la réutilisation et la remise à neuf, en particulier pour les biens d’équipement, déclare-t-il.

« Grâce au réseautage numérique, par exemple, la disponibilité des produits pour les prêts peut être vérifiée, les plans de construction pour la création de pièces de rechange peuvent être utilisés en ligne dans l’imprimante 3D locale ou les exigences de maintenance peuvent être enregistrées de manière autonome par un appareil. Dans l’industrie des déchets, par exemple, les plateformes en ligne reliant l’offre et la demande, par exemple, pour embaucher un saut pendant les rénovations.

Informations sur le trafic, la distribution et les déchets disponibles dans un seul système

Les technologies y contribuent de plus d’une manière, précise-t-il. « La numérisation, notamment par le biais d’approches décentralisées telles que les capteurs cognitifs mais aussi de nouvelles normes de téléphonie mobile (5G), de technologies telles que l’IoT à bande étroite et les capacités de stockage de données, permet de capturer de grandes quantités de données brutes, de les traiter au moyen de logiciels adaptés et de les mettre à la disposition des acteurs d’une manière précisément adaptée. »

Fennemann: « Cela rend disponibles des données divergentes telles que les niveaux de conteneurs, des informations sur les travaux routiers en cours et les situations de trafic et particulièrement pratique pour les entreprises de déchets. Les données peuvent être adaptées en temps réel et directement chargées dans le système des répartiteurs. Étant donné qu’elles sont disponibles dans un seul et même système combiné, les données peuvent également générer automatiquement des suggestions d’itinéraire optimales pour le conducteur lors de la collecte des déchets.

Capteur avec l’épine dorsale d’intelligence intégrée de la ville intelligente

La numérisation est un moteur clé de l’économie circulaire et de celle des villes intelligentes. C’est certainement pour Volker Fennemann. « L’avenir appartient aux capteurs cognitifs dont l’intelligence intégrée est l’épine dorsale d’un réseau numérique étendu et finement ramé. Ces capteurs de nouvelle génération sont capables de mesurer jusqu’à un conteneur - par rapport aux capteurs actuels qui ne peuvent mesurer que le dessus des déchets dans le conteneur. »

Ces capteurs cognitifs peuvent également communiquer avec d’autres capteurs, explique-t-il. « Par exemple, celui d’un paquet échangeant des informations si le contenu est endommagé. Sur cette base, la compagnie maritime peut décider d’envoyer un nouveau produit avant même que le colis soit arrivé à sa destination finale. Dans le même temps, l’acheteur est informé de ce qui est arrivé au produit, qu’un nouveau est en route qui sera livré le lendemain. »

Les systèmes de gestion des déchets permettent aux municipalités de travailler sur les villes futures

Dans la prochaine étape de cette « économie de plate-forme en ligne », les flux d’informations standardisées et vérifiées dans les systèmes de données autonomes, Fennemann anticipe. La combinaison des données du secteur logistique permet le couplage des processus logistiques inversés (élimination), également par d’autres acteurs, selon lui.

« Les capteurs changeront la donne en particulier à cause de l’intelligence qui les sous-œt. Par l’échange en temps réel en cours 24/7 avec d’autres données de la chaîne de valeur, des décisions constamment intelligentes sont prises à la fois dans la chaîne de collecte et d’approvisionnement inversée et dans les processus du système en boucle fermée », prédit-il.

« En conséquence, de nouveaux modèles économiques et écologiques d’affaires pour l’économie circulaire peuvent apparaître dans une ville intelligente. À cet égard, les systèmes de gestion des déchets ne sont qu’une partie des villes intelligentes, mais de la plus haute importance parce qu’ils permettent aux gouvernements et aux municipalités de travailler sur la ville de l’avenir, y compris des systèmes de gestion des déchets complètement nouveaux et innovants.