Apa este o resursă esențială. Viitorul nostru va continua să rămână plăcut dacă protejăm permanent apa potabilă.

Rüdiger Recknagel, directorul fundației Audi Environmental.

Ne gândim frecvent la prețul pe care îl plătim pentru benzină sau motorină. Și ne vom gândi tot mai mult în următoarea perioadă, pentru că prețul petrolului crește semnificativ pe piețele internaționale în contextul războiului din Ucraina. 

În același timp, ignorăm aproape complet prețul apei care curge la robinet și ne gândim rar la prețul apei îmbuteliate. Și asta în ciuda faptului că, la nivel global, apa potabilă devine un produs tot mai scump la vedere. 

87% din teritoriul statului american California este în prezent în secetă severă, potrivit datelor oficiale publicate în Sistemul Informațional Național Integrat de Secetă (da, Statele Unite au un site oficial cu informații actualizate săptămânal despre stadiul secetei în toate statele). Și asta pentru că ianuarie 2022 a fost a doua cea mai secetoasă lună ianuarie din statul California din ultimii 128 de ani. 

Știu, dacă deschizi Google Maps pe smartphone-ul tău, California pare departe. Ce spui atunci de seceta severă care afectează o bună parte din teritoriile Portugaliei și Spaniei începând din noiembrie 2021? Sau de seceta severă care a afectat culturile agricole din România în 2020?

În acest context cu cantități insuficiente de precipitații în numeroase zone de pe glob, ne gândim extrem de rar la prețul pe care îl vom plăti într-un viitor nu foarte îndepărtat pentru poluarea apelor. Este și motivul pentru care două fundații fondate de Porsche și Audi și-au unit forțele pentru a trage un semnal de alarmă în această direcție prin puterea exemplului.

Cei doi constructori auto germani contribuie la un proiect prin care o navă va ajunge în România pentru a colecta plasticul și alte resturi menajere din Dunăre pe parcursul a cinci săptămâni. 

Ideea proiectului

În 2009, Audi a înființat fundația Audi Environmental Foundation, pe care o deține integral. Pe parcursul a mai bine de un deceniu, fundația Audi s-a remarcat prin sprijinirea directă a unor proiecte de cercetare pentru descoperirea de noi tehnologii și metode științifice care să contribuie la protecția mediului înconjurător. De exemplu, unul dintre cele mai recente proiecte prevede echiparea cu lămpi solare a trei sate din Brazilia care nu au acces la rețeaua electrică tradițională. 

Între timp, Porsche a fondat Ferry Porsche Foundation în 2018, cu scopul de a promova și iniția diverse proiecte caritabile în domenii precum mediu, educație, știință, cultură, sport sau bunăstare socială. Fundația a primit acest nume după Ferdinand Porsche, fondatorul mărcii germane în 1948 și cel care a dezvoltat o mașină electrică încă din 1898.

În acest an, cele două fundații germane s-au asociat cu Babor, un producător de cosmetice bio, și au decis să se implice împreună într-un proiect major de protecție a mediului. Pentru asta au decis să meargă pe mâna start-up-ului german Everwave, a cărui misiune este să protejeze mările și oceanele de plastic prin intermediul unor nave care colectează resturile menajere. 

Până acum, Everwave a colectat gunoaie în numeroase țări europene, inclusiv Germania, Slovacia, Serbia sau Bosnia și Herțegovina. Iar acum, pentru proiectul desfășurat în colaborare cu fundațiile Porsche și Audi, Everwave va colecta gunoaie în România pe parcursul a cinci săptămâni. Misiunea este programată să înceapă în jurul datei de 22 aprilie, atunci când la nivel global se sărbătorește Ziua Pământului. 

Nu te gândi însă la un simplu proiect prin care Everwave trimite o navă obișnuită pentru o astfel de misiune. În realitate, start-up-ul german colaborează în cadrul acestui proiect cu oameni de știință, ingineri de mecanică și programatori. 

Sunt convins că ești măcar un pic surprins de faptul că am menționat că programatorii contribuie la colectarea gunoaielor din mari și oceane. Însă asta se întâmplă pentru că nava cu care Everwave colectează gunoiul nu este una obișnuită. 

Colectorul de gunoaie: CollectiX

Pentru colectarea gunoaielor din mări și oceane, Everwave folosește mai multe nave similare, care au primit numele CollectiX. Nu este o navă frumoasă, dar asta nu pentru că start-up-ul german a angajat designeri nepricepuți. 

CollectiX a fost concepută astfel încât să aibă o utilitate practică pentru scopul și durata vizitei. Astfel, a fost ales un design care presupune o lățime cât mai mică și o “caroserie” cât mai plată pentru a facilita pătrunderea în zone cât mai înguste, inclusiv în râuri cu adâncimi mici și canale. De asemenea, CollectiX beneficiază de un sistem rapid de încărcare și descărcare a deșeurilor. Într-o singură zi, nava poate colecta până la 20 de tone de deșeuri, de la bucăți de plastic de toate felurile până la deșeuri de dimensiuni mai mari. 

La prima vedere, ai putea spune că procesul de colectare a gunoiului se face foarte simplu, pe principiul “uite acolo o zonă cu mult plastic la suprafața apei, hai să mergem să-l colectăm”. Și n-ai greși foarte mult, doar că proiectul conceput de Everwave nu se rezumă doar la colectarea gunoiului. 

Împreună cu partenerii săi, Everwave derulează și un amplu proiect de identificare aeriană a deșeurilor din plastic și de catalogare a acestora. Datele astfel obținute pot fi folosite de cercetători din întreaga lume pentru a înțelege mai bine cum sunt poluate mările și oceanele și pentru a concepe metode mai eficiente pentru reducerea cantității de deșeuri plastice. 

Cum funcționează acest proiect secundar atât de important? Pentru a înțelege mai bine întregul proces este mai eficient să detaliez cum s-a desfășurat primul program CollectiX de colectare a plasticului. Programul respectiv a avut loc în cursul anului 2019 în Cambodgia, una dintre țările în care se înregistrează cele mai mari niveluri ale poluării mărilor și oceanelor. 

În primul rând, CollectiX beneficiază de serviciile unor drone care realizează imagini de înaltă rezoluție. Păstrând proporțiile, este un sistem asemănător cu cel aflat acum în plină desfășurare pe planeta Marte, acolo unde roverul Perseverance “află” informații despre natura terenului din apropiere prin scurtele zboruri efectuate de elicoperul Ingenuity. 

Pentru proiectul din Cambodgia, inginerii de la bordul navelor CollectiX au folosit drone DJI 4 Phantom Pro, care au realizat imagini cu o rezoluție de 4864×3648 pixeli la altitudini care au variat între 3 și 60 de metri, astfel că au putut fi detectate deșeuri din plastic cu dimensiuni mai mari de 2.5 centimetri. Pe baza datelor GPS, precizia localizării deșeurilor din pozele realizate a fost de circa 0.5 metri. 

Probabil te gândești că angajații Everwave s-au uitat pur și simplu pe imaginile din drone pentru a descoperi zonele cu deșeuri, însă ar fi fost, desigur, mult prea simplu. 

Aici intervin, în sfârșit, programatorii de care îți spuneam la începutul acestui articol. Aceștia au conceput un algoritm complex de Machine Learning, unul dintre procesele specifice legate de Inteligență Artificială. 

Acest algoritm se numește Aquatic Plastic Litter Detection, Classification and Quantification (Detectarea, Clasificarea și Cuantificarea Deșeurilor de Plastic Acvatice). Pe scurt, APLASTIC-Q. Iar rolul său este să identifice tipurile de deșeuri din fiecare poză. 

Nu vreau să intru în detalii specifice despre un subiect atât de vast și de complex precum Machine Learning, însă îți voi oferi un punct de reper cât mai ușor de înțeles chiar pe baza experimentului desfășurat de Everwave în Cambodgia. 

Programatorii de la Centrul German de Cercetare pentru Inteligență Artificială (DFKI) au preluat imaginile realizate de drone, le-au împărțit în grile de 100x100x3 pixeli și au asociat o categorie specifică fiecărui element distinctiv observat în fotografii: apă, vegetație, deșeuri mici din plastic, deșeuri mari din plastic, nisip și, desigur, categoria altele. Apoi au început să introducă toate aceste informații despre tipurile de deșeuri observate într-un program de calculator.

Întrucât “repetiția este mama învățăturii”, pe măsură ce a primit tot mai multe imagini cu descrierile aferente, programul respectiv a început să-și dea seama singur ce tipuri de deșeuri există în alte fotografii realizate de drone. Astfel, cu cât a primit mai multe imagini realizate din drone, cu atât programul a reușit să detecteze mai bine tipurile de deșeuri pe care le vede în fotografiile respective. Întregul proces descris mai sus este practic un program de învățare sau, mai profesionist vorbind, un algoritm de Machine Learning. 

În plus, pentru o detecție și mai precisă, programatorii au aplicat exact același principiu și sub o altă formă: au împărțit fiecare poză în grile de 50x50x6 pixeli pentru o detecție și mai amănunțită: tipul de plastic, prezența unor cartoane sau chiar a unor… pantofi. 

Cât de precise au fost estimările realizate de algoritmul de Machine Learning? În medie, algoritmul a identificat corect 83% dintre elementele unei imagini. 

“Algoritmul de Machine Learning a funcționat rezonabil în identificarea și cuantificarea obiectelor plutitoare, […] însă avem nevoie să extindem capabilitățile prin imagini satelitare”, spun cercetătorii de la Centrul German de Cercetare pentru Inteligența Artificială (DFKI) care au lucrat la proiectul pilot din Cambodgia. 

Dacă vrei să aprofundezi câteva noțiuni de bază despre Machine Learning, acest curs dezvoltat de Google este un bun punct de plecare. Iar dacă ești curios de calculele matematice din spatele datelor analizate în cadrul acestui proiect găsești raportul complet în format PDF aici.

În industria auto, astfel de algoritmi de Machine Learning stau la baza a numeroase sisteme de asistență și siguranță, iar un exemplu concret este sistemul care previne coliziunile cu pietoni, bicicliști sau alte vehicule. Acest sistem funcționează pe baza informațiilor “învățate” despre comportamentul pietonilor, bicicliștilor sau vehiculelor în trafic.

Marea deosebire este că acest comportament este semnificativ mai haotic și, implicit, dificil de intuit de către un algoritm de Machine Learning, pentru că pietonii, bicicliștii și mașinile pot apărea brusc din orice direcție cu orice viteză, comparativ cu elementele statice prelucrate din poze. 

Gata, promit că lecția gratuită de programare s-a încheiat aici. Toată această “nebunie” este utilă în primul rând pentru a radiografia cât mai precis gradul de poluare al mărilor și oceanelor. Și, așa cum a fost aplicat în proiectul din Cambodgia, procesul a fost replicat apoi și în cadrul altor proiecte, precum cele derulate la barajul Ruzin din Slovacia, în Visegrad (Bosnia și Herțegovina), în Belgrad (Serbia) sau Eifel (Germania). Iar acum va fi aplicat și în România. 

Misiunea principală rămâne, desigur, colectarea deșeurilor din plastic, iar Everwave lucrează în acest sens cu paterneri locali. Deșeurile colectate sunt sortate și, acolo unde este posibil, reciclate de companii locale. Rămâne de văzut cât de multe dintre aceste deșeuri vor fi reciclate și în cadrul misiunii din România. 

Cât de poluată este Dunărea? 

La nivel global se estimează că aproximativ 11 milioane de tone de plastic ajung în fiecare an în mările și oceanele din întreaga lume, însă specialiștii anticipează o triplare a cantității până în 2040. 

Dunărea este al doilea cel mai lung fluviu din Europa și străbate o bună parte din Europa Centrală și de Sud-Est, din Germania până în România. 

Potrivit unor studii realizate în 2016 în Germania și Austria de către Comisia Internațională pentru Protecția Dunării (ICPDR), circa 90% din cantitatea totală de plastic din Dunăre ajunge în apă în urma activităților de aruncare a deșeurilor sau prin vânt și numai 10% din cantitate este generată de procesele de producție industrială. 

ICPDR a publicat și o hartă care scoate în evidență sursele de poluare pentru Dunăre, de la izvorul din Germania până în Marea Neagră. 

Și totuși, cum scăpăm de plastic?

O vorbă clasică din popor spune că “este mai bine să previi decât să tratezi”. În cazul nostru, este mai bine să reducem cât mai mult apariția plasticului în Dunăre decât să-l colectăm ulterior. Și, extrapolând, este mai bine să reducem cantitatea de plastic care ajunge în mările și oceanele lumii. 

La începutul lunii martie 2022, reprezentanții a 175 de țări s-au întrunit la Nairobi (Kenya) în cadrul unei adunări a Națiunilor Unite și au ajuns la un acord pentru a negocia un pachet de măsuri care să limiteze cantitatea de plastic produsă și utilizată la nivel global. Țările și-au asumat angajamentul ca tratatul să fie semnat până la sfârșitul anului 2024. 

Știu, pare că lucrurile se mișcă extrem de lent, însă pentru un pic de context îți spun doar că cele mai multe tratate de acest fel ajung să fie semnate și implementate într-un interval cuprins între 5 și 10 ani. Reducerea cantității de plastic la nivel global se va face în primul rând prin extinderea reciclării, dezvoltarea unor ambalaje prietenoase cu mediul înconjurător și limitarea producției. 

“Nu cred că am mai văzut o dorință atât de mare de a acționa într-o anumită direcție de la problema stratului de ozon de la sfârșitul anilor ‘90”, spune Simon Reddy, directorul unei organizații non-guvernamentale pentru prevenirea deșeurilor de plastic în oceane. 

De asemenea, acordul anunțat este comparat de unii specialiști cu Acordul de la Paris din 2016 pentru reducerea emisiilor de dioxid de carbon. Acel acord completat ulterior de programul european Fit for 55 și de deciziile luate la conferința COP26. 

Cine știe, poate că peste niște ani (buni) proiecte precum cel realizat acum în România de Porsche, Audi și Everwave vor deveni complet inutile pentru că în Dunăre nu va mai există plastic. Ceva îmi spune însă că există mai multe șanse pentru îndeplinirea previziunilor sumbre despre triplarea cantității de deșeuri plastice din mări și oceane până în 2040.