Technologie blockchain nabízí přehledný záznam dat, který nelze zpětně měnit. Jde o bezpečný, plně automatický proces. To vzbuzuje zájem mnoha vědeckých týmů, které sledují, jak by aplikace blockchainové technologie pomohla při sběru elektrického a elektronického odpadu (OEEZ). Tzv. chytré kontrakty (smart contracts) navázané na blockchain nahrazují původní smlouvy v papírové podobě a umožňují rychlé, standardizované, a především transparentní obchodní transakce. Pohyb výrobku by mohl být monitorován po celou dobu jeho životního cyklu.
Blockchain a 5G technologie
V odborných časopisech byla zveřejněna řada studií, které se zabývají využitím blockchainové technologie v procesu sběru a likvidace vysloužilých elektrozařízení. Využívají zejména možnost přehledného monitoringu pohybu OEEZ v reálném čase. Pokročilejší studie zdůrazňují význam chytrých kontraktů, které umožňují obchodování s elektroodpadem. Zahrnují vysoce motivační pobídky pro sběr elektrického a elektronického odpadu. „Klíčovým subjektem, který v České republice propaguje zavedení blockchainové technologie, je Elektrotechnická asociace České republiky zahrnující významné výrobce spojené s elektrotechnickým průmyslem. Prostřednictvím své dceřiné společnosti ElA Blockchain Services a. s. ve spolupráci s Univerzitou Tomáše Bati ve Zlíně vybudovala a provozuje Národní blockchainový registr, který je pro aplikace konkrétně tohoto typu určen,“ přibližuje prostředí inovativních technologií Roman Jašek, ředitel Ústavu informatiky a umělé inteligence na Fakultě aplikované informatiky Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně. Zároveň zdůrazňuje, že technologie blockchain poskytuje transparentnost a nezměnitelnost dat, což je klíčové pro sledování životního cyklu produktů od výroby až po jejich likvidaci. „5G technologie řeší problém řízení systémů Internetu věcí v reálném čase, tedy schopnost řídit a ovládat velké množství zařízení a zpracovávat jimi předávaná data, to vše za zajištění požadavku rychlé a stabilní komunikace mezi zařízeními, což je nezbytné pro efektivní sběr a přenos dat v reálném čase,“ dodává profesor Jašek.
Výhody blockchainu v prostředí 5G
Přínosy blockchainu vidí ředitel ústavu informatiky a umělé inteligence na FAI UTB zejména v transparentnosti a důvěryhodnosti, sledovatelnosti a v automatizaci procesů: „Blockchain vytváří nezměnitelný záznam o pohybu a stavu výrobků, což zvyšuje důvěru mezi všemi zúčastněnými stranami – výrobci, prodejci, zákazníky i případně recyklačními firmami. Každý krok v životním cyklu produktu může být zaznamenán a ověřen, což usnadňuje identifikaci a řešení problémů, jako mohou být v tomto případě např. nelegální úložiště odpadu nebo nedostatečná recyklace. Smart kontrakty na blockchainu mohou automatizovat a zjednodušit mnoho procesů, například zpětný odběr výrobků nebo finanční transakce spojené s recyklací.“
U prostředí páté generace (5G technologie) poukazuje Jašek na výhody rychlého a stabilního přenosu dat, konektivitu IoT zařízení a efektivní sběr dat. „5G umožňuje rychlý a spolehlivý přenos velkého množství dat v reálném čase, což je klíčové pro sledování a řízení toku jakéhokoliv zboží. Dále podporuje připojení velkého množství IoT zařízení, která mohou monitorovat a hlásit stav zboží v každém bodě jejich životního cyklu,“ zdůrazňuje s tím, že díky nízké latenci (reakční době) 5G sítě mohou být data o stavu a poloze zboží okamžitě zaznamenávána a analyzována, což umožňuje rychlou reakci na jakékoliv odchylky nebo problémy. „Technologie spojené s monitoringem životního cyklu jakéhokoliv zařízení budou mít a mají své místo i v průmyslovém prostředí České republiky. Každé zařízení označené jedinečnými identifikačními prvky je možné monitorovat, a pokud jsou tyto prvky navíc aktivní, je možné použít i další pokročilé monitorovací technologie,“ prof. Jašek.
Výzkumné práce zaměřené na sběr OEEZ pomocí blockchainu
Agentura MDPI zveřejnila zprávu, kde mimo jiné přibližuje několik výzkumných prací studujících technologie, jež by mohly významně ovlivnit nakládání s OEEZ. Stewart McGrenary, zakladatel a výkonný ředitel společnosti Plunc zabývající se recyklací elektroniky, navrhl řešení na bázi blockchainu ve formě satelitních recyklačních konzolí umístěných na veřejných prostranstvích, na kterých by uživatelé mohli obchodovat se zastaralou elektronikou za kryptoměnu. Informace o jednotlivých produktech zadané do konzolí jsou zaznamenány v knize blockchainu a hodnota digitálního tokenu je vázána na očekávanou cenu opravy nebo renovace těchto produktů. Návrh však nevysvětluje specifika pobídek pro obchodování s elektronickým odpadem, například kde a jak k němu dochází. Na konferenci IEEE Infocom 2020 představil tým Amit Dua, Akash Dutta, Nishat Zaman a Neeraj Kumar strategii pro správu elektronického odpadu prostřednictvím využití technologie blockchain v rámci 5G. Studie zdůraznila důležitost základního konceptu při vytváření chytrých kontraktů, které jsou propojeny s více zúčastněnými stranami. I když autoři zdůrazňují důležitost pobídek pro sběr elektronického odpadu, nepopisují, jak by tyto pobídky mohly být distribuovány.
V lednu 2021 zveřejnil International Journal of Integrated Supply Management informace o studii indické skupiny pod vedením Karishma Chaudhary. Pracovníci navrhli řadu aplikací založených na blockchainu, které lze využít v odpadovém hospodářství. Tyto aplikace umožňují zúčastněným stranám sledovat pohyb elektroodpadu v reálném čase, čímž upozorní na případy nesouladu s platnými předpisy pro účinné zpracování OEEZ. Na konferenci ICDSA 2022 poukázal kolektiv Santosh Sambare, Kalyani Khandait, Kshitij Kolage, Keyur Kolambe a Tanvi Nimbalkar na technologie dynamického blockchainu, jako je Ethereum, které mají rozsáhlé využití v různých sektorech. Jeho potenciál v odpadovém hospodářství však prozatím není dostatečně prozkoumaný. Studie proto zdůrazňuje různé příležitosti, které technologie nabízí. Zároveň identifikovala možnosti digitálních tokenů jako prostředku k usnadnění efektivního nakládání s různými kategoriemi odpadu. Přístup opírající se o chytré kontrakty založené na blockchainu představili na konferenci ICACCI spolupracovníci Neha Gupta a Poonam Bedi. Předpokládají, že implementace chytrých kontraktů pro nakládání s elektronickým odpadem posílí koordinaci mezi zúčastněnými stranami v dodavatelském řetězci. Realizace tohoto opatření by zmocnila řídící orgán dohlížet na nakládání s OEEZ, včetně jeho sběru a recyklace.
Studii o systému pobídek pro sběr elektronického odpadu založeného na blockchainu podle autorů Ala Abdulsalam Alarood, Adam Abubakar, Abdulrahman Alzahrani a Faisal S. Alsubaei zveřejnila agentura MDPI v červnu 2023. Publikovaná práce využívá metodologii výzkumu vědy o designu. Implementace této konkrétní metodiky je založena na pozorování, že současný stav sběru elektronického odpadu sleduje sekvenční proces, který začíná u výrobce a končí u spotřebitele. Navrhované schéma pobídek je založeno na přístupu vektorového prostoru a implementováno v blockchainové platformě chytrých kontraktů. Chytrý kontrakt motivuje jednotlivce i firmy ke sběru OEEZ. Pobídky jsou vydávány v konfiguraci digitálních tokenů, které jsou směnitelné za komodity nebo vybavení. Pro tento konkrétní případ bylo použito Ethereum. Důvod přijetí Etherea se týká převládajícího využívání jeho vnitřní digitální měny Ether (ETH) pro účely tokenizace a crowdfundingu. Studie podle MDPI prokázala, že využití případových scénářů a schématu vah pro stanovení pobídek pro sběr e-odpadu představuje potenciálně účinnou strategii pro nakládání s OEEZ. Váhová stupnice zohledňuje různé úkoly a činnosti spojené s procesem sběru elektroodpadu. Metodologie by proto podle autorů mohla nabídnout složitější a přizpůsobivější prostředky motivace shromažďování OEEZ vzhledem k vynaložené námaze na sběr.
Rozšířená odpovědnost výrobce (EPR)
IEEE, světová organizace usilující o rozvoj technologií ve prospěch lidstva, uvádí, že jednou z možností, jak účinně řešit problematiku sběru elektroodpadu, je princip rozšířené odpovědnosti výrobce (EPR). Jedná se o přístup, kdy je výrobce odpovědný za bezpečnou a legální likvidaci svých výrobků, jakmile dosáhnou konce své životnosti. V současné době však chybí zavedené techniky pro stanovení souvisejících pobídek pro sběr elektronického odpadu. IEEE charakterizuje cíl EPR jako motivaci výrobců k produkci ekologicky udržitelného, trvanlivého a opakovaně použitelného zboží. Dalším cílem EPR je přenesení ekonomické odpovědnosti za nakládání s odpady z vládního rozpočtu na jiné subjekty. V souladu s předpisy EPR jsou výrobci povinni shromáždit a vhodným způsobem zlikvidovat produkty, které dosáhly konce své životnosti. Vysloužilé výrobky by měly podstoupit proces recyklace, opětovného využití nebo projít ekologicky šetrnou likvidací. V rámci tohoto plánu dostanou výrobci finanční pobídky k výrobě zboží s vysokou mírou recyklovatelnosti a opětovné použitelnosti a k integraci recyklovaných materiálů do svých výrobků, kdykoli to bude možné. Iniciativy EPR lze provádět na různých úrovních správy, od národní až po regionální a místní úrovně. Tato iniciativa představuje významné úsilí zaměřené na vytvoření systematické a jasně definované metodiky sběru OEEZ. IEEE poukazuje na možnost, že by problematiku sledování toku elektroodpadu a pobídek v oblasti sběru vysloužilých elektrozařízení pomohly vyřešit právě technologie založené na principu blockchain a 5G.*
Hana Tomášková