Uma fotografia da descarga de plasma em t = 0 segundos. Tirada com uma câmera colorida de alta velocidade, esta imagem mostra o efeito de descarga de pulso na camada de metal (Al) (cor azul), bem como seu efeito na camada de plástico (cor laranja).
[Detalhes da imagem]
CRÉDITO: Prof. Hamid Hosano RESTRIÇÕES DE USO: Reimpresso de Waste Management, vol. 89, Tomohiko Yamashita, Takashi Sakugawa, Hidenori Akiyama, Hamid Hosano, Reciclagem de plásticos revestidos de metal por descarga elétrica pulsada, 57-63, 2019, com permissão da Elsevier.
22.07.2019/50/20 - À medida que o número de dispositivos eletrônicos aumenta em todo o mundo, encontrar formas eficazes de reciclar o lixo eletrônico (e-waste) é cada vez mais importante. Todos os anos, cerca de 80 milhões de toneladas de lixo eletrônico são gerados, dos quais apenas XNUMX% são reciclados. A maior parte dos XNUMX% restantes acaba em um aterro onde isso pode se tornar um problema ambiental. O atual processo de reciclagem de lixo eletrônico usa trituradores mecânicos e banhos químicos, que são caros, bem como trabalho manual que, se não feito de maneira adequada, pode criar problemas ambientais e de saúde significativos. Assim, os pesquisadores da Universidade Kumamoto, no Japão, usaram energia pulsada (descargas elétricas pulsadas) para desenvolver um método de reciclagem mais limpo e eficiente.
Foi demonstrado que a energia pulsada no tratamento de vários resíduos do concreto para águas residuais é bem-sucedida. Para testar se eles são adequados para reciclagem de lixo eletrônico, os pesquisadores investigaram a eficácia da separação de componentes contidos em um dos tipos mais prolíficos de lixo eletrônico, os CD-ROMs. Em trabalhos anteriores, eles mostraram que a separação completa de metal e plástico com pulsos 30 ocorre a cerca de 35 J / pulso (no preço atual de eletricidade em Tóquio, essa quantidade de energia custa 0,4 Yen para reciclagem de CD-ROMs 100). Para investigar o mecanismo de separação de materiais com este método, os pesquisadores realizaram uma análise mais aprofundada observando a descarga de plasma com uma câmera de alta velocidade, usando visualizações para avaliar a onda de choque e usando imagens de gráficos de sombra para medir o movimento do fragmento.
As imagens no estágio inicial da descarga elétrica mostraram duas emissões de luz diferentes: azul-branco e laranja. Estes indicavam uma excitação de alumínio ou plásticos protetores superiores. Depois que o plasma se dissolveu, fragmentos de metal e plástico voando para longe da amostra de CD-ROM puderam ser vistos.
Imagens Schlieren foram tiradas ao longo do processo, mostrando que as principais ondas de choque destrutivas se desenvolveram em torno dos dois eletrodos. O impacto criou pressão acima do 3,5 MPa (aproximadamente a mesma pressão que um cavalo a galope põe no chão) perto das pontas do eléctrodo e desceu rapidamente abaixo do 0,8 MPa a 7,1 mm. Tanto nas estrias como nas silhuetas, uma distribuição de material foi claramente observada.
"Devido à sua onipresença, o lixo eletrônico pode ser um dos mais importantes problemas de reciclagem que enfrentamos hoje", disse o líder do estudo, Professor Hamid Hosano. "Nosso projeto mostrou como as ondas de choque são importantes quando a energia de pulso é usada para a remoção e separação de materiais quando se recicla o lixo eletrônico. Acreditamos que nossos dados serão importantes para o desenvolvimento de futuros projetos de reciclagem. "
Uma imagem de schlieren da separação plástico / metal da onda de choque induzida pela descarga elétrica pulsada a 4.35 μ. Fragmentos das camadas de plástico e metal (indicados pelos círculos brancos) são claramente vistos sendo soprados para longe das pontas dos eletrodos onde ocorreu a descarga elétrica. [Detalhes da imagem] CRÉDITO: Prof. Hamid Hosano RESTRIÇÕES DE USO: Reimpresso de Waste Management, vol. 89, Tomohiko Yamashita, Takashi Sakugawa, Hidenori Akiyama, Hamid Hosano, Reciclagem de plásticos revestidos de metal por descarga elétrica pulsada, 57-63, 2019, com permissão da Elsevier.
Universidade de Kumamoto
