Placas de circuito da eletrônica, como ratos de computador, pode ser triturada em nano-poeira por um crio-moinho, de acordo com pesquisadores da Rice University e do Indian Institute of Science. A poeira pode então ser facilmente separada em seus elementos componentes para reciclagem. Crédito:Chandra Sekhar Tiwary / Rice University
Pesquisadores da Rice University e do Indian Institute of Science têm uma ideia para simplificar a reciclagem de lixo eletrônico:esmague-o em nano-poeira.
Especificamente, eles querem fazer as partículas tão pequenas que separar diferentes componentes seja relativamente simples em comparação com os processos usados para reciclar lixo eletrônico atualmente.
Chandra Sekhar Tiwary, um pesquisador de pós-doutorado na Rice e um pesquisador no Instituto Indiano de Ciência em Bangalore, usa um crio-moinho de baixa temperatura para pulverizar o lixo eletrônico - principalmente os chips, outros componentes eletrônicos e polímeros que constituem as placas de circuito impresso (PCBs) - em partículas tão pequenas que não contaminam uns aos outros.
Em seguida, eles podem ser classificados e reutilizados, ele disse.
O processo é o assunto de um Materiais Hoje artigo de Tiwary, O cientista de materiais de arroz Pulickel Ajayan e os professores do Instituto Indiano Kamanio Chattopadhyay e D.P. Mahapatra.
Os pesquisadores pretendem substituir os processos atuais que envolvem o despejo de eletrônicos desatualizados em aterros sanitários, ou queimá-los ou tratá-los com produtos químicos para recuperar metais e ligas valiosos. Nenhum é particularmente amigável ao meio ambiente, Disse Tiwary.
"Em todo caso, o ciclo é unilateral, e queimar ou usar produtos químicos consome muita energia e ainda deixa resíduos, "disse ele." Propomos um sistema que quebra todos os componentes - metais, óxidos e polímeros - em pós homogêneos e os torna fáceis de reutilizar. "
Pulverizar placas de circuito antigas em nano-poeira com um crio-moinho torna seus elementos mais fáceis de reciclar do que os métodos atuais, de acordo com pesquisadores da Rice University e do Indian Institute of Science. Crédito:Chandra Sekhar Tiwary / Rice University
Os pesquisadores estimam que o chamado lixo eletrônico crescerá 33 por cento nos próximos quatro anos, e em 2030 pesará mais de um bilhão de toneladas. Quase 80 a 85 por cento do lixo eletrônico freqüentemente tóxico acaba em um incinerador ou aterro sanitário, Tiwary disse, e é o fluxo de resíduos de crescimento mais rápido nos Estados Unidos, de acordo com a Agência de Proteção Ambiental.
A resposta pode ser versões ampliadas de um crio-moinho projetado pela equipe indiana que, ao invés de aquecê-los, mantém os materiais em temperaturas ultrabaixas durante a britagem.
Os materiais frios são mais frágeis e mais fáceis de pulverizar, Disse Tiwary. "Aproveitamos a física. Quando você aquece as coisas, eles são mais propensos a se combinarem:você pode colocar metais em polímeros, óxidos em polímeros. É para isso que serve o processamento em alta temperatura, e isso torna a mixagem muito fácil.
"Mas em baixas temperaturas, eles não gostam de se misturar. As propriedades básicas dos materiais - seu módulo de elasticidade, condutividade térmica e coeficiente de expansão térmica - tudo muda. Eles permitem que tudo se separe muito bem, " ele disse.
Os assuntos de teste neste caso eram ratos de computador - ou pelo menos suas entranhas de PCB. O crio-moinho continha gás argônio e uma única bola de aço para ferramentas. Um fluxo constante de nitrogênio líquido manteve o recipiente a 154 kelvins (182 graus Fahrenheit negativos).
Este é um pedaço transparente de epóxi, deixou, em comparação com epóxi com reforço de lixo eletrônico à direita. Um processo de crio-moagem desenvolvido na Rice University e no Indian Institute of Science simplifica o processo de separação e reciclagem de lixo eletrônico. Crédito:Chandra Sekhar Tiwary / Rice University
Quando abalado, a bola esmaga o polímero primeiro, em seguida, os metais e os óxidos apenas o tempo suficiente para separar os materiais em um pó, com partículas entre 20 e 100 nanômetros de largura. Isso pode levar até três horas, após o que as partículas são banhadas em água para separá-las.
"Então, eles podem ser reutilizados, "ele disse." Nada é desperdiçado. "
