Mỗi năm, riêng tại Mỹ có hơn 11 triệu tấn dệt may bị thải ra bãi rác, phần lớn trong số đó là quần áo quá phức tạp để tái chế hiệu quả do chất liệu hỗn hợp, chi tiết kèm theo như khóa kéo, nút áo, in hình hay nhãn mác không đồng nhất. Bài toán rác thải dệt may toàn cầu đang trở thành thách thức môi trường cấp bách, gắn liền với biến đổi khí hậu và mục tiêu kinh tế tuần hoàn.
Một nhóm nghiên cứu tại Viện Bền vững Golisano (GIS), thuộc Đại học Rochester Institute of Technology (viết tắt là RIT) của Mỹ, đã công bố bước đột phá công nghệ: hệ thống tự động hóa toàn diện có khả năng nhận diện, phân loại và tháo rời quần áo với tốc độ cao, khối lượng lớn, nhằm phục vụ tái chế sợi dệt.
Kỹ sư Sri Priya Das đang xem xét dữ liệu do AI tạo ra, cho biết thành phần cấu tạo của quần áo đã qua sử dụng. Ảnh: Carlos Ortiz
Dưới sự dẫn dắt của quản lý chương trình Mark Walluk, nhóm kỹ sư và nhà nghiên cứu đã xây dựng quy trình bắt đầu từ băng chuyền đưa quần áo đến trạm quét hình ảnh. Tại đây, ba camera chuyên dụng tạo bản đồ đa chiều với độ phân giải cao, cho phép phân tích thành phần sợi đến từng milimét.
Hệ thống sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và thị giác máy tính để nhận diện và loại bỏ những thành phần không thể tái chế, vốn là thách thức lớn vì mỗi sản phẩm may mặc cũ đều khác biệt. Các thuật toán được phát triển để nhận diện cổ áo, logo, vạt áo, và phân tích phản xạ hồng ngoại nhằm xác định loại sợi. Dữ liệu này sau đó được truyền đến hệ thống robot cắt laser, đảm bảo loại bỏ chính xác chi tiết thừa mà không làm hỏng vật liệu tái sử dụng. Cuối cùng, robot sắp xếp vật liệu sạch vào thùng riêng, sẵn sàng cho quy trình tái chế. Nguyên mẫu có thể xử lý một sản phẩm mới trong khoảng 10 giây.
Kỹ sư cơ khí cấp cao Ryan Parsons (bên phải) đang hiệu chỉnh ống an toàn laser cho cánh tay robot dẫn hướng bằng AI, trong khi Phó giáo sư nghiên cứu Abu Islam (phía sau, bên trái) giám sát hoạt động. Hệ thống này ứng dụng học máy và công nghệ laser để nhận diện và loại bỏ các thành phần không thể tái chế. Ảnh: Carlos Ortiz
Theo Mark Walluk, hệ thống này được thiết kế để dễ dàng nhân rộng, phù hợp thực tiễn và mang tính kinh tế. “Dù chưa thể giải quyết toàn bộ vấn đề rác thải dệt may, đây là bước tiến quan trọng hướng tới kinh tế tuần hoàn. Chúng tôi kỳ vọng biến quần áo đã qua sử dụng thành nguyên liệu đầu vào chất lượng cao, thay vì chỉ phụ thuộc vào vải thừa từ sản xuất công nghiệp,” ông chia sẻ.
Dự án có sự hợp tác với Ambercycle (Mỹ) - một công ty tiên phong trong tái chế polyester, Goodwill Finger Lakes (tổ chức chuyên cung cấp quần áo thử nghiệm) và Nike sẽ hỗ trợ định hướng ngành. Công trình được tài trợ gần 1,3 triệu USD từ Viện REMADE (Mỹ), một đối tác công - tư chuyên phát triển giải pháp sản xuất tuần hoàn.
Ông Nabil Nasr, Giám đốc GIS kiêm CEO Viện REMADE, nhấn mạnh: “Tái chế dệt may là thách thức toàn cầu và chúng tôi tự hào hợp tác với các doanh nghiệp hàng đầu để thúc đẩy giải pháp thực chất".
Hiện công nghệ vẫn ở giai đoạn thử nghiệm nhưng đã thu hút sự quan tâm từ Mỹ, châu Âu, Nam Á và Mỹ Latinh, hứa hẹn sẽ mở ra triển vọng triển khai thực tế ngay trong năm nay.
