2019-05-15 22:39:01
清洁有效的电子废物回收

随着全球电子设备数量的增加,寻找有效的电子废物回收方法(电子废物)越来越受到关注。每年产生约5000万吨电子废物,其中只有20%被回收利用。其余80%的大部分最终都会进入垃圾填埋场,成为一个环境问题。目前,电子废物回收利用昂贵的机械破碎机和化学浴,以及手工劳动,如果不能正常进行,可能会造成严重的健康和环境问题。因此,日本熊本大学的研究人员一直在使用脉冲功率(脉冲放电)来开发更清洁,更有效的回收方法。

已经证明脉冲功率在处理从混凝土到废水的各种废料方面是成功的。为了测试其在电子废物回收中的应用能力,研究人员研究了其在分离最多产的电子废物CD ROM中的成分的有效性。在之前的工作中,他们表明金属与塑料完全分离,使用30个脉冲,大约35 J /脉冲(按照目前东京的电价,这个能量成本约为0.4日元,用于回收100个CD ROM)。为了研究使用这种方法进行材料分离的机理,研究人员通过使用高速摄像机观察等离子体放电,采用纹影可视化来评估冲击波,并使用阴影图像来测量碎片运动来进行进一步的分析。

放电早期的图像显示出两种不同的光发射:蓝白色和橙色。这些分别表示铝和上部保护性塑料材料的激发。在等离子体消散后,可以看到金属和塑料碎片飞离CD ROM样品。

在整个过程中拍摄了Schlieren图像,并显示在两个电极周围形成了主要的破坏性冲击波。冲击在电极尖端附近产生超过3.5MPa的压力(大约相当于一匹奔马将施加在地面上的压力),并且在7.1mm处迅速降至0.8MPa以下。在纹影和阴影图像中,非常清楚地观察到材料扩散。

“电子垃圾可能是我们今天面临的最重要的废物回收问题之一,因为它无处不在,”研究负责人Hamid Hosano教授说。 “我们的项目显示了在电子废物回收中使用脉冲功率进行材料去除和分离时冲击波的重要性。我们相信我们的数据对于未来回收项目的开发非常重要。”

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