Una fotografía de la descarga de plasma en t = 0 segundos. Tomada con una cámara a color de alta velocidad, esta imagen muestra el efecto de descarga de pulsos en la capa de metal (Al) (color azul) así como su efecto en la capa de plástico (color naranja).
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CRÉDITO: Prof. Hamid Hosano RESTRICCIONES DE USO: Reimpreso de Waste Management, vol. 89, Tomohiko Yamashita, Takashi Sakugawa, Hidenori Akiyama, Hamid Hosano, Reciclaje de plásticos recubiertos de metal por descarga eléctrica pulsada, 57-63, 2019, con permiso de Elsevier.
22.07.2019/50/20 - A medida que aumenta el número de dispositivos electrónicos en todo el mundo, es cada vez más importante encontrar formas eficaces de reciclar los desechos electrónicos (e-waste). Cada año se generan alrededor de 80 millones de toneladas de residuos electrónicos, de los cuales solo el XNUMX% se recicla. La mayor parte del XNUMX% restante termina en un vertedero donde esto puede convertirse en un problema ambiental. El reciclaje actual de desechos electrónicos utiliza trituradoras mecánicas y baños químicos, que son costosos, así como mano de obra que, si no se realiza correctamente, puede crear importantes problemas de salud y ambientales. Por eso, los investigadores de la Universidad de Kumamoto en Japón han utilizado energía pulsada (descargas eléctricas pulsadas) para desarrollar un método de reciclaje más limpio y eficiente.
Se ha demostrado que la energía pulsada en el tratamiento de varios desechos desde concreto hasta aguas residuales es exitosa. Para probar si son adecuados para reciclar desechos electrónicos, los investigadores investigaron la efectividad de separar los componentes contenidos en uno de los tipos de desechos electrónicos más prolíficos, los CD-ROM. En trabajos anteriores, han demostrado que la separación completa de metal y plástico con pulsos 30 se produce a aproximadamente 35 J / pulso (al precio actual de la electricidad en Tokio, esta cantidad de energía cuesta aproximadamente 0,4 Yen para reciclar los CD-ROM 100). Para investigar el mecanismo de separación de material con este método, los investigadores realizaron análisis adicionales observando la descarga de plasma con una cámara de alta velocidad, utilizando visualizaciones para evaluar la onda de choque y utilizando gráficos de sombras para medir el movimiento de los fragmentos.
Las imágenes en la etapa inicial de descarga eléctrica mostraron dos emisiones de luz diferentes: azul-blanco y naranja. Estos indicaron una excitación de aluminio o plásticos protectores superiores. Después de que el plasma se disolvió, se pudieron ver fragmentos de metal y plástico que se alejan de la muestra de CD-ROM.
Se tomaron imágenes de Schlieren durante todo el proceso, mostrando que las principales ondas de choque destructivas se desarrollaron alrededor de los dos electrodos. El impacto creó presión por encima de 3,5 MPa (aproximadamente la misma presión que un caballo al galope pone en el suelo) cerca de las puntas de los electrodos, y rápidamente cayó por debajo de 0,8 MPa a 7,1 mm. Tanto en las rayas como en las siluetas se observó muy claramente una distribución del material.
"Debido a su ubicuidad, los desechos electrónicos pueden ser uno de los problemas de reciclaje más importantes que enfrentamos hoy", dijo el líder del estudio, el profesor Hamid Hosano. "Nuestro proyecto ha demostrado la importancia de las ondas de choque cuando la energía del pulso se utiliza para la eliminación y separación de materiales al reciclar desechos electrónicos. Creemos que nuestros datos serán importantes para el desarrollo de futuros proyectos de reciclaje. "
Una imagen de Schlieren de la separación plástico / metal de la onda de choque inducida por la descarga eléctrica pulsada a 4.35 μ. Los fragmentos de las capas de plástico y metal (indicados por los círculos blancos) se ven claramente alejándose de las puntas de los electrodos donde se ha producido la descarga eléctrica. [Detalles de la imagen] CRÉDITO: Prof. Hamid Hosano RESTRICCIONES DE USO: Reimpreso de Waste Management, vol. 89, Tomohiko Yamashita, Takashi Sakugawa, Hidenori Akiyama, Hamid Hosano, Reciclaje de plásticos recubiertos de metal por descarga eléctrica pulsada, 57-63, 2019, con permiso de Elsevier.
Universidad de Kumamoto
