Une photographie de la décharge de plasma à t = 0 seconde. Prise avec une caméra couleur ultra-rapide, cette image montre l'effet de décharge d'impulsion sur la couche métallique (Al) (couleur bleue) ainsi que son effet sur la couche plastique (couleur orange).
[Détails de l'image]
CRÉDIT: Prof. Hamid Hosano RESTRICTIONS D'UTILISATION: Reproduit de Waste Management, vol. 89, Tomohiko Yamashita, Takashi Sakugawa, Hidenori Akiyama, Hamid Hosano, Recyclage des plastiques revêtus de métal par décharge électrique pulsée, 57-63, 2019, avec l'autorisation d'Elsevier.
22.07.2019/50/20 - Alors que le nombre d'appareils électroniques augmente dans le monde, trouver des moyens efficaces de recycler les déchets électroniques (e-déchets) devient de plus en plus important. Chaque année, environ 80 millions de tonnes de déchets électroniques sont générées, dont seulement XNUMX% sont recyclés. La plupart des XNUMX% restants se retrouvent dans une décharge où cela peut devenir un problème environnemental. Le recyclage actuel des déchets électroniques utilise des concasseurs mécaniques et des bains chimiques, qui sont coûteux, ainsi que du travail manuel qui, s'il n'est pas correctement effectué, peut créer des problèmes de santé et d'environnement importants. Ainsi, des chercheurs de l'Université de Kumamoto au Japon ont utilisé l'énergie pulsée (décharges électriques pulsées) pour développer une méthode de recyclage plus propre et plus efficace.
Il a été démontré que l’énergie pulsée dans le traitement de divers déchets, du béton aux eaux usées, est un succès. Pour vérifier s'ils conviennent au recyclage des déchets électroniques, les chercheurs ont étudié l'efficacité de la séparation des composants contenus dans l'un des types de déchets électroniques les plus prolifiques, les CD-ROM. Dans des travaux antérieurs, ils ont montré que la séparation complète du métal et du plastique avec des impulsions 30 se produit à environ 35 J / impulsion (au prix actuel de l’électricité à Tokyo, cette quantité d’énergie coûte environ 0,4 Yen pour le recyclage des CD-ROM 100). Pour étudier le mécanisme de séparation des matériaux avec cette méthode, les chercheurs ont procédé à une analyse plus poussée en observant la décharge de plasma avec une caméra haute vitesse, en utilisant des visualisations pour évaluer l'onde de choc et en utilisant des images de type ombre graphique pour mesurer le mouvement des fragments.
Les images au début de la décharge électrique montraient deux émissions lumineuses différentes: bleu-blanc et orange. Celles-ci indiquaient une excitation de l'aluminium ou des plastiques protecteurs supérieurs. Une fois le plasma dissous, des fragments de métal et de plastique s’échappant de l’échantillon de CD-ROM ont pu être observés.
Des images de Schlieren ont été prises tout au long du processus, montrant que les principales ondes de choc destructives se sont développées autour des deux électrodes. L'impact a créé une pression supérieure à 3,5 MPa (environ la même pression qu'un cheval au galop met au sol) près des extrémités des électrodes et est rapidement tombée en dessous de 0,8 MPa à 7,1 mm. Tant dans les stries que dans les silhouettes, une distribution matérielle a été très clairement observée.
"En raison de son omniprésence, les déchets électroniques peuvent constituer l'un des problèmes de recyclage les plus importants auxquels nous sommes confrontés aujourd'hui", a déclaré le professeur Hamid Hosano, responsable de l'étude. "Notre projet a montré l’importance des ondes de choc lorsqu’on utilise l’énergie pulsée pour enlever et séparer les matériaux lors du recyclage des déchets électroniques. Nous pensons que nos données seront importantes pour le développement de futurs projets de recyclage. "
Une image schlieren de la séparation plastique / métal par onde de choc induite par la décharge électrique pulsée à 4.35 μ. Des fragments des couches de plastique et de métal (indiqués par les cercles blancs) sont clairement visibles en train d'être emportés par les extrémités des électrodes où la décharge électrique s'est produite. [Détails de l'image] CRÉDIT: Prof. Hamid Hosano RESTRICTIONS D'UTILISATION: Reproduit de Waste Management, vol. 89, Tomohiko Yamashita, Takashi Sakugawa, Hidenori Akiyama, Hamid Hosano, Recyclage des plastiques revêtus de métal par décharge électrique pulsée, 57-63, 2019, avec l'autorisation d'Elsevier.
Université de Kumamoto
