Intelligente camera's helpen mee zorgen voor hergebruik verpakkingen

In het twee jaar lopende project Vision2Reuse wordt de toepasbaarheid van diverse smart-camera's voor de automatische kwaliteitscontrole van herbruikbare verpakkingen in de voedings- en verpakkingsindustrie onderzocht. Het gaat daarbij bijvoorbeeld om detectie van krassen, scheuren en contaminatie. Met behulp van verschillende, zelflerende cameratechnologieën moet op een accurate en snelle manier worden gecheckt of het verpakkingsmateriaal - nog - geschikt is voor hergebruik. Daarvoor kunnen kleuren-, diepte- en/of hyperspectrale camera's worden ingezet. Anderzijds moet het informatie geven over de contaminatiegraad. Beide zijn input voor welke behandeling eventueel nodig is om een verpakking weer te kunnen gebruiken. Voor zover dat nog mogelijk is. Daarbij gaat het bijvoorbeeld om het type wasproces. Daarnaast wordt tegelijkertijd de invloed van het wasproces op de integriteit en contaminatie van de verpakking nagegaan. De minst positieve conclusie is uiteindelijk dat een verpakking niet herbruikbaar is en deze na uitsluiting hooguit kan worden gerecycleerd. Hedwige Verherbrugghen en Peter Ragaert van Pack4Food lichten het project namens een van de deelnemende projectpartners toe. "Er zijn veel onderzoeken naar recyclage, naar nog niet zoveel naar herbruikbaarheid van plastic levensmiddelenverpakkingen", aldus Peter Ragaert. "Dit project focust op herbruikbaarheid van verpakkingsmaterialen en gaat dus verder dan recyclage. Daarbij is de randvoorwaarde dat een gereinigde verpakking wordt herbruikt als diezelfde soort verpakking en niet als een mindere, gedowngrade toepassing. Het project valt onder de Green Deal Anders Verpakt, een initiatief vanuit Fevia, VIL, Comeos, Detic en OVAM dat heel specifiek kijkt naar preventie en herbruikbaarheid van verpakkingen. Binnen Vision2Reuse zitten vertegenwoordigers van Fevia, Fost Plus en Valipac in de Advisory Board." Het project is in januari gestart en loopt tot eind 2023. Geïnteresseerde bedrijven kunnen zeker nog aanhaken, meldt Ragaert. "Het project kent namelijk een zeer casusgedreven aanpak, waarbij met het betreffende bedrijf wordt bekeken welke hun noden zijn. Deze kunnen zeer verschillend zijn, waarvoor de inbreng van bedrijven onmisbaar is." Het gaat om deels bestaande camera technologieën van Imec, die voor deze toepassing worden gefinetuned. Dus om zowel het verpakkingsmateriaal, de beschadiging en de contaminatie te kunnen herkennen. "Door middel van deeplearning en opslag van data zullen de camera's in staat zijn dezelfde soorten van contaminatie en beschadiging in de toekomst bij andere verpakkingen te herkennen", licht Hedwige Verherbrugghen toe. Op lange termijn zou dit kunnen leiden tot bijvoorbeeld meer realtime geoptimaliseerde wasprocessen. Bijvoorbeeld hoeveel reinigingsmiddel er nodig is bij die bepaalde mate van verontreiniging of voor verpakkingsfabrikanten, hoe ze best hun herbruikbare verpakkingen ontwikkelen om efficiënt en snel door deze camera's herkend kunnen worden?" "Er zijn diverse mogelijkheden van contaminatie", herneemt Ragaert het woord. "Dat kan zijn in de vorm van water dat na het wassen is achtergebleven in de verpakking. Of bijvoorbeeld schimmelvorming in drankbekers die al wat langer geleden vanaf een festival naar een wasstraat zijn getransporteerd. Het kan ook gaan om meermalig herbruikbare plastic transportkratten (B2B). Daarbij moet tegelijk de milieukost van het reinigen worden afgezet tegen eenmalig gebruik. In dat kader moet nog worden afgestemd hoeveel reinigingsmiddel, water en temperatuur genoeg is om een verpakking afdoende te reinigen om haar weer opnieuw te kunnen gebruiken. Ragaert noemt festivalbekers en kratten die in een wasstraat na gebruik worden gewassen niet toevallig. Op dit moment kent het project acht deelnemers, waaronder twee maatwerkbedrijven, waarvan er één plastic bekers van festivals reinigt om ze weer te kunnen hergebruiken. "Een andere mogelijkheid zijn bv koffiebekers die door de leverancier van de koffie en de automaat na gebruik weer worden ingenomen en herbruikt", denkt Ragaert. "Ook B2B toepassingen zijn prima mogelijk. Denk aan de grote flessen of kunststof emmers die veelal in de horeca worden gebruikt als bulkverpakking. En wellicht kunnen dergelijke camerasystemen zelfs worden ingezet bij de retail om te checken of een verpakking wel dermate genoeg gereinigd is dat deze opnieuw als herbruikbare verpakking kan worden gebruikt." Verherbrugghen vertelt dat de camera's omwille van efficiency uiteindelijk in de praktijk waarschijnlijk in een complete lijn zullen worden geïntegreerd. "Bijvoorbeeld in een wasstraat, voorafgaand aan de reiniging. Maar in het huidige project wordt alleen bekeken hoe je de camera's zo moet inrichten en het materiaal eventueel zo moet aanpassen dat een perfecte detectie mogelijk is." Vison2Reuse leidt in de toekomst tot mogelijk nieuwe vervolgprojecten, waarbij de hele keten wordt betrokken, verwachten Verherbrugghen en Ragaert. Laatstgenoemde: "Hoe ga je de verpakking - bijvoorbeeld in het geval van single-use plastics (SUP) terughalen om ze te kunnen reinigen?" Maar er zijn meer mogelijke opties, meent Verherbrugghen. "Het project zou bijvoorbeeld een vervolg kunnen krijgen met glasverpakkingen. Die zijn nu door de weerspiegeling heel moeilijk te checken, maar misschien is hier wel een oppervlaktebehandeling van het materiaal of een deel van de verpakking wel de oplossing om dit soort verpakkingen inspecteerbaar te maken. Daarnaast kan onderzocht worden of herbruikbaarheid mogelijk consequenties heeft naar de materiaaldikte van de verpakking om voor de verpakker en de consument een minimum aantal keer als herbruikbaar acceptabel te kunnen zijn tegen haalbare kost." De doelgroep van Vision2Reuse bestaat uit producenten en leveranciers van herbruikbare en single-use verpakkingsmaterialen, gebruikers van deze verpakkingen en technologiebedrijven (sensoren, dataverwerking, camerabedrijven, ...). In dit project worden ten minste vier sectoren beschouwd die een groot potentieel bevatten voor het implementeren van herbruikbare verpakkingen. Daardoor heeft de impact van dit project een brede dimensie, aldus de projectgroep. Met de mogelijkheid tot overheveling van deze technologie naar niet-voedingssectoren. Sectoren waar de projectgroep op dit ogenblik aan denkt zijn: B2B drank- en voedingsverpakkingen (kunststofvaten, kratten,...), retail (herbruikbare consument verpakkingen), food services (zoals catering) en e-commerce. Naast het onderzoek zelf wil Vision2Reuse de doelgroep bewust maken van de mogelijkheden van diverse cameratechnologieën voor het automatisch analyseren van verpakkingen in functie van beschadigingen, contaminaties. Daarnaast hopen de initiatiefnemers op ondersteuning van het opstarten van co-creatie trajecten tussen stakeholders van de doelgroep om een innovatief ecosysteem op te tuigen. "Het project heeft een duidelijke netwerkfunctie, zodat bedrijven van elkaar kunnen leren en ev. verder samenwerken", onderstreept Verherbrugghen. "Zodat technieken verder worden opgeschaald en meer betaalbaar worden. Er worden daarvoor ook demonstratieproeven binnen de vier sectoren van de doelgroep van Vision2Reuse gehouden." Verder moet er een Best Practice Guide uitrollen rond kwaliteitscontrole van herbruikbare verpakkingen inclusief Design4Reuse-guidelines. En tot slot moeten de projectresultaten aanleiding geven om verder een geautomatiseerd controlesysteem te ontwikkelen dat economisch haalbaar is om herbruikbaarheid van verpakkingen te beoordelen.