По мере того как число электронных устройств увеличивается по всему миру, поиск эффективных методов переработки электронных отходов становится все более серьезной проблемой. Около 50 миллионов тонн электронных отходов образуется каждый год, и только 20 процентов из них перерабатывается.
На свалку попадает 80 процентов элетронного мусора
Большая часть оставшихся 80 процентов попадает на свалку, где это может стать экологической проблемой. В настоящее время рециркуляция электронных отходов включает в себя механические дробилки и химические ванны, которые являются дорогостоящими, а также ручной труд, который вызывает серьезные проблемы со здоровьем и окружающей средой, если не выполняется должным образом. Исследователи из Университета Кумамото, Япония, используют импульсные электрические разряды для разработки более чистого и более эффективного метода переработки.
Импульсная мощность
Импульсная мощность оказалась успешной при переработке различных отходов, от бетона до сточных вод. Чтобы проверить возможность ее использования в переработке электронных отходов, исследователи изучили эффективность в разделении компонентов, найденных в одном из наиболее распространенных типов электронных отходов: компакт-дисках. В предыдущей работе они показали, что полное отделение металла от пластика происходило с использованием 30 импульсов со скоростью около 35 Дж / импульс (при нынешних ценах на электроэнергию в Токио это количество энергии стоит около 0,4 иены (0,24 рубля) на переработку 100 компакт-дисков). Чтобы изучить механизм разделения материала с помощью этого метода, исследователи провели дальнейший анализ, изучая плазменный разряд с помощью высокоскоростной камеры и используя изображения теневого графа для измерения движения фрагмента.
Изображения на ранней стадии электрического разряда показали два различных световых излучения: сине-белый и оранжевый. Это указывало на возбуждение алюминия и верхних защитных пластиковых материалах. После того как плазма рассеялась, можно было увидеть фрагменты металла и пластика, летящие от образца CD-ROM.
Главные разрушительные ударные волны развивались вокруг двух электродов. Удар вызвал давление более 3,5 МПа (примерно такое же значение давления, какое будет оказывать скачущая лошадь на землю) вблизи кончиков электродов и быстро упало до уровня ниже 0,8 МПа при 7,1 мм. Рассеяние материала наблюдалось очень четко.
«Электронные отходы, возможно, являются одной из наиболее важных проблем переработки отходов, с которыми мы сталкиваемся сегодня, из-за их повсеместного характера», - сказал руководитель исследования профессор Хамид Хосано. «Наш проект показал важность ударных волн для удаления и разделения материала при переработке электронных отходов. Мы верим, что наши данные будут важны при разработке будущих проектов переработки».
Фото: www.digitaljournal.com