年間1万件超の火災を防ぐ!AIとX線で廃棄物中のリチウムイオン電池を見つけ出す新システム「Raptor VISION BATTERY」

AIツール・サービス紹介

PFUは2025年10月31日、廃棄物処理施設での火災事故を未然に防ぐため、AI(人工知能)とX線を組み合わせた新しいシステム「Raptor VISION BATTERY」の提供を開始します。このシステムは、ごみに混じったリチウムイオン電池を高精度で見つけ出すことができ、廃棄物処理の現場に大きな変化をもたらすことが期待されています。

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廃棄物火災の現状と課題

現在、日本の廃棄物処理施設では、リチウムイオン電池が原因となる火災事故が年間1万件以上も発生しており、その被害額は年間100億円規模に達すると報告されています(環境省、国立研究開発法人国立環境研究所の資料より)。これらの火災は、スマートフォンや電子タバコなどに使われているリチウムイオン電池が、ごみとして捨てられ、収集やごみを砕く過程で傷つき発火することが主な原因です。

近年、リチウムイオン電池を内蔵した製品が増え、消費者が電池を取り外さずに捨ててしまうケースが多くなったため、施設での火災のリスクはますます深刻になっています。このような火災は、設備を壊したり、ごみ処理を一時的に止めたりするなど、私たちの社会生活にも大きな影響を与えています。

「Raptor VISION BATTERY」の仕組み

PFUが開発した「Raptor VISION BATTERY」は、このような社会課題を解決するために作られました。このシステムは、廃棄物処理施設のベルトコンベアを流れるごみをX線装置で撮影し、ごみのX線画像をPFU独自のAIが分析することで、リチウムイオン電池があるかどうかを非常に高い精度で検知します。

電池が見つかると、その場所を作業者にプロジェクターで知らせます。これにより、これまで人の目や簡単なセンサーでは見つけにくかったリチウムイオン電池を、ごみ処理の前に取り除くことが可能になります。結果として、廃棄物処理施設での火災の主な原因を未然に防ぐことができます。

このシステムは、株式会社IHI検査計測のX線装置「LiB検知システム」にも採用されており、全国の自治体をはじめとする多くの施設の安定した稼働に貢献することが期待されます。

検出システムイメージ

主な特長

1. 高精度な検知能力

「Raptor VISION BATTERY」は、物質の特性を詳しく捉える特別なX線(デュアルエナジーX線)で画像を撮影します。その後、PFU独自のAIが画像を分析し、対象物を正確に見つけ出すことで、94.0%という高い検知率を実現しました(PFUが複数の自治体と行った実証実験の結果に基づくと)。これにより、見つけ出されたリチウムイオン電池の位置を作業者に正確に伝えることができます。

検知対象物例

また、X線画像を1方向だけでなく2方向から撮影する装置にも対応しており、様々なごみが混じり合う中でも効率的に危険物を見つけ出すことが可能です。

2. AIモデルの自動学習機能

検知するごみの種類は時間とともに変わる可能性があるため、このシステムにはAIの精度を常に高く保つための「再学習機能」が備わっています。現場で集められたごみの画像データを定期的にクラウドサーバーにアップロードし、そのデータを使ってAIが自動的に学習し直すことで、常に最新の状態で高い検知精度を維持・向上させることができます。

AIモデル再学習の仕組み

3. 便利なクラウドサービス機能

これまでデータとして残りにくかったリチウムイオン電池などの危険物の検知数を、時間、日、月、年ごとにデータで確認できるクラウドサービスも利用できます。検知された画像を確認したり、稼働実績データをダウンロードしたりすることも可能です。これにより、ごみの混入状況や過去の実績を把握し、施設の運営管理や資源の最適な使い方を検討するのに役立ち、より良い労働環境の実現にも貢献します。

クラウドサービス画面イメージ

導入イメージ

現在の燃えないごみ処理の工程では、収集されたごみが破袋機(ごみ袋を破る機械)を通る際に、中にリチウムイオン電池があると発火する危険性があります。

現状の処理工程

「Raptor VISION BATTERY」を導入することで、破袋機に入る前にリチウムイオン電池を検知し、取り除くことが可能になります。これにより、火災事故を未然に防ぎ、ごみの分別作業を効率化し、システム全体の費用を抑えることにもつながります。

導入後の処理工程イメージ

これまでの実績

製品化に先立ち、「Raptor VISION BATTERY」は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)が主催した「NEDO Challenge, Li-ion Battery 2025」のコンテストで、リチウムイオン蓄電池の検出装置部門において2025年1月に全国1位を獲得しました。

NEDO Challenge受賞

このコンテストでは、参加チームが用意したごみ袋の中に事務局がリチウムイオン電池などを隠し、それを検出する能力が試されました。

成果審査会の概要

PFUのシステムは、プラスチックごみでは検知率100%、誤検知率0%、不燃ごみでは検知率90%、誤検知率2%という高い認識精度を発揮しました。

成果審査会での実証結果

また、町田市などの自治体との実証実験で得られた経験や知識も活かし、技術開発を重ねて今回の製品化に至っています。

NEDO成果審査受賞式典

今後の展望

PFUは、この廃棄物分別に特化したAIエンジンをさらに発展させ、あらゆる資源ごみの分別を自動化することを目指しています。これにより、ごみを「捨てられたもの」から「資源」へと変え、持続可能な社会の実現に貢献していくとしています。

今後の展開

提供開始日

2025年10月31日

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