Circuiti di elettronica, come mouse per computer, può essere frantumato in nanopolveri da un crio-mill, secondo i ricercatori della Rice University e dell'Indian Institute of Science. La polvere può quindi essere facilmente separata nei suoi elementi componenti per il riciclaggio. Credito:Chandra Sekhar Tiwary/Rice University
I ricercatori della Rice University e dell'Indian Institute of Science hanno un'idea per semplificare il riciclaggio dei rifiuti elettronici:schiacciarli in nanopolveri.
Nello specifico, vogliono rendere le particelle così piccole che separare i diversi componenti è relativamente semplice rispetto ai processi utilizzati ora per riciclare la spazzatura elettronica.
Chandra Sekhar Tiwary, un ricercatore post-dottorato presso la Rice e un ricercatore presso l'Indian Institute of Science di Bangalore, utilizza un crio-mill a bassa temperatura per polverizzare i rifiuti elettronici - principalmente i chip, altri componenti elettronici e polimeri che compongono i circuiti stampati (PCB), in particelle così piccole da non contaminarsi a vicenda.
Quindi possono essere ordinati e riutilizzati, Egli ha detto.
Il processo è oggetto di a Materiali oggi carta di Tiwary, Lo scienziato dei materiali di riso Pulickel Ajayan e i professori dell'Indian Institute Kamanio Chattopadhyay e D.P. Mahapatra.
I ricercatori intendono sostituire i processi attuali che comportano lo scarico di dispositivi elettronici obsoleti nelle discariche, oppure bruciarli o trattarli con prodotti chimici per recuperare metalli e leghe di valore. Nessuno è particolarmente rispettoso dell'ambiente, disse Tiwary.
"In ogni caso, il ciclo è a senso unico, e bruciare o usare prodotti chimici richiede molta energia pur continuando a lasciare rifiuti, " ha detto. "Proponiamo un sistema che rompe tutti i componenti - metalli, ossidi e polimeri - in polveri omogenee e li rende facili da riutilizzare."
Polverizzare vecchi circuiti stampati in nanopolveri con un crio-mill rende i suoi elementi più facili da riciclare rispetto ai metodi attuali, secondo i ricercatori della Rice University e dell'Indian Institute of Science. Credito:Chandra Sekhar Tiwary/Rice University
I ricercatori stimano che i cosiddetti rifiuti elettronici cresceranno del 33% nei prossimi quattro anni, ed entro il 2030 peserà più di un miliardo di tonnellate. Quasi l'80-85% dei rifiuti elettronici spesso tossici finisce in un inceneritore o in una discarica, Tiwary ha detto, ed è il flusso di rifiuti in più rapida crescita negli Stati Uniti, secondo l'Agenzia per la protezione dell'ambiente.
La risposta potrebbe essere versioni ingrandite di un crio-mill progettato dal team indiano che, invece di scaldarli, mantiene i materiali a temperature ultra basse durante la frantumazione.
I materiali freddi sono più fragili e più facili da polverizzare, disse Tiwary. "Sfruttiamo la fisica. Quando riscaldi le cose, è più probabile che si combinino:puoi mettere i metalli in polimeri, ossidi in polimeri. Ecco a cosa serve l'elaborazione ad alta temperatura, e rende la miscelazione davvero facile.
"Ma a basse temperature, non amano mischiarsi. Le proprietà di base dei materiali - il loro modulo elastico, conduttività termica e coefficiente di dilatazione termica:tutto cambia. Permettono a tutto di separarsi davvero bene, " Egli ha detto.
I soggetti del test in questo caso erano mouse per computer - o almeno le loro interiora PCB. Il crio-mulino conteneva gas argon e una singola sfera d'acciaio per utensili. Un flusso costante di azoto liquido ha mantenuto il contenitore a 154 kelvin (meno 182 gradi Fahrenheit).
Questo è un pezzo trasparente di resina epossidica, sinistra, rispetto alla resina epossidica con rinforzo per rifiuti elettronici a destra. Un processo di crio-macinazione sviluppato presso la Rice University e l'Indian Institute of Science semplifica il processo di separazione e riciclaggio dei rifiuti elettronici. Credito:Chandra Sekhar Tiwary/Rice University
Quando agitato, la palla rompe per prima il polimero, poi i metalli e poi gli ossidi giusto il tempo di separare i materiali in polvere, con particelle di larghezza compresa tra 20 e 100 nanometri. Possono volerci fino a tre ore, dopo di che le particelle vengono bagnate in acqua per separarle.
"Poi possono essere riutilizzati, " ha detto. "Nulla è sprecato."
