Una fotografia della scarica di plasma at = 0 secondi. Scattata con una telecamera a colori ad alta velocità, questa immagine mostra l'effetto della scarica a impulsi sullo strato di metallo (Al) (colore blu) così come il suo effetto sullo strato di plastica (colore arancione).
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CREDITO: Prof. Hamid Hosano LIMITAZIONI DI UTILIZZO: Ristampato da Waste Management, vol. 89, Tomohiko Yamashita, Takashi Sakugawa, Hidenori Akiyama, Hamid Hosano, Riciclaggio di materie plastiche rivestite di metallo mediante scarica elettrica pulsata, 57-63, 2019, con il permesso di Elsevier.
22.07.2019/50/20 - Con l'aumento del numero di dispositivi elettronici in tutto il mondo, trovare modi efficaci per riciclare i rifiuti elettronici (rifiuti elettronici) sta diventando sempre più importante. Ogni anno vengono generati circa 80 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici, di cui solo il XNUMX% viene riciclato. La maggior parte del restante XNUMX% finisce in una discarica dove questo può diventare un problema ambientale. L'attuale riciclaggio dei rifiuti elettronici utilizza frantoi meccanici e bagni chimici, che sono costosi, così come il lavoro manuale che, se non eseguito correttamente, può creare problemi sanitari e ambientali significativi. Quindi i ricercatori dell'Università di Kumamoto in Giappone hanno utilizzato l'energia pulsata (scariche elettriche pulsate) per sviluppare un metodo di riciclaggio più pulito ed efficiente.
È stato dimostrato che l'energia pulsata nel trattamento di vari rifiuti dal calcestruzzo alle acque reflue ha successo. Per verificare se sono adatti al riciclaggio dei rifiuti elettronici, i ricercatori hanno studiato l'efficacia della separazione dei componenti contenuti in uno dei tipi più prolifici di rifiuti elettronici, i CD-ROM. In lavori precedenti hanno dimostrato che la separazione completa di metallo e plastica con impulsi 30 si verifica a circa 35 J / impulso (al prezzo attuale dell'elettricità a Tokyo, questa quantità di energia costa circa 0,4 Yen per il riciclaggio dei CD-ROM 100). Per studiare il meccanismo di separazione dei materiali con questo metodo, i ricercatori hanno eseguito ulteriori analisi osservando la scarica di plasma con una telecamera ad alta velocità, usando visualizzazioni per valutare l'onda d'urto e usando immagini shadowgraph per misurare il movimento dei frammenti.
Le immagini nella fase iniziale della scarica elettrica hanno mostrato due diverse emissioni di luce: blu-bianco e arancione. Questi indicavano un'eccitazione di alluminio o plastica protettiva superiore. Dopo la dissoluzione del plasma, si potevano vedere frammenti di metallo e plastica che volavano via dal campione del CD-ROM.
Le immagini di Schlieren sono state scattate durante tutto il processo, dimostrando che le principali onde d'urto distruttive si sono sviluppate attorno ai due elettrodi. L'impatto ha creato una pressione sopra 3,5 MPa (circa la stessa pressione che un cavallo al galoppo mette a terra) vicino alle punte degli elettrodi, e rapidamente è sceso sotto 0,8 MPa a 7,1 mm. Sia nelle strisce che nelle sagome è stata osservata chiaramente una distribuzione del materiale.
"A causa della sua ubiquità, i rifiuti elettronici possono essere uno dei problemi di riciclaggio più importanti che affrontiamo oggi", ha dichiarato il leader dello studio, il professor Hamid Hosano. "Il nostro progetto ha dimostrato quanto siano importanti le onde d'urto quando viene utilizzata l'energia degli impulsi per la rimozione e la separazione dei materiali durante il riciclaggio dei rifiuti elettronici. Riteniamo che i nostri dati saranno importanti per lo sviluppo di futuri progetti di riciclaggio. "
Un'immagine schlieren della separazione plastica / metallo dell'onda d'urto indotta dalla scarica elettrica pulsata a 4.35 μ. Si vedono chiaramente frammenti degli strati di plastica e metallo (indicati dai cerchi bianchi) mentre vengono soffiati via dalle punte degli elettrodi dove si è verificata la scarica elettrica. [Dettagli immagine] CREDITO: Prof. Hamid Hosano LIMITAZIONI DI UTILIZZO: Ristampato da Waste Management, vol. 89, Tomohiko Yamashita, Takashi Sakugawa, Hidenori Akiyama, Hamid Hosano, Riciclaggio di materie plastiche rivestite di metallo mediante scarica elettrica pulsata, 57-63, 2019, con il permesso di Elsevier.
Università di Kumamoto
