Placas de circuitos de electrónica, como ratones de computadora, puede ser triturado en nanopolvo por un crio-molino, según investigadores de la Universidad de Rice y el Instituto Indio de Ciencia. A continuación, el polvo se puede separar fácilmente en los elementos que lo componen para su reciclaje. Crédito:Chandra Sekhar Tiwary / Rice University
Investigadores de la Universidad Rice y el Instituto Indio de Ciencia tienen una idea para simplificar el reciclaje de desechos electrónicos:tritúrelos en nanopolvo.
Específicamente, Quieren que las partículas sean tan pequeñas que separar los diferentes componentes sea relativamente simple en comparación con los procesos que se utilizan para reciclar basura electrónica en la actualidad.
Chandra Sekhar Tiwary, investigador postdoctoral en Rice e investigador en el Instituto Indio de Ciencia en Bangalore, utiliza un crio-molino de baja temperatura para pulverizar los desechos electrónicos, principalmente los chips, otros componentes electrónicos y polímeros que forman las placas de circuito impreso (PCB), en partículas tan pequeñas que no se contaminan entre sí.
Luego, se pueden clasificar y reutilizar, él dijo.
El proceso es objeto de una Materiales hoy papel de Tiwary, El científico de materiales de arroz Pulickel Ajayan y los profesores del Instituto Indio Kamanio Chattopadhyay y D.P. Mahapatra.
Los investigadores pretenden que reemplace los procesos actuales que implican el vertido de productos electrónicos obsoletos en vertederos, o quemarlos o tratarlos con productos químicos para recuperar metales y aleaciones valiosos. Ninguno es particularmente amigable con el medio ambiente, Dijo Tiwary.
"En cada caso, el ciclo es unidireccional, y quemar o usar productos químicos consume mucha energía y al mismo tiempo deja residuos, ", dijo." Proponemos un sistema que rompe todos los componentes:metales, óxidos y polímeros - en polvos homogéneos y los hace fáciles de reutilizar ".
Pulverizar placas de circuito viejas en nanopolvo con un crio-molino hace que sus elementos sean más fáciles de reciclar que los métodos actuales. según investigadores de la Universidad de Rice y el Instituto Indio de Ciencia. Crédito:Chandra Sekhar Tiwary / Rice University
Los investigadores estiman que los llamados desechos electrónicos crecerán en un 33 por ciento durante los próximos cuatro años. y para 2030 pesará más de mil millones de toneladas. Casi del 80 al 85 por ciento de los desechos electrónicos a menudo tóxicos terminan en un incinerador o en un vertedero, Tiwary dijo:y es el flujo de desechos de más rápido crecimiento en los Estados Unidos, según la Agencia de Protección Ambiental.
La respuesta puede ser versiones ampliadas de un crio-molino diseñado por el equipo indio que, en lugar de calentarlos, mantiene los materiales a temperaturas ultrabajas durante la trituración.
Los materiales fríos son más frágiles y más fáciles de pulverizar. Dijo Tiwary. "Aprovechamos la física. Cuando calientas cosas, es más probable que se combinen:puede poner metales en polímeros, óxidos en polímeros. Para eso es el procesamiento a alta temperatura, y hace que la mezcla sea realmente fácil.
"Pero a bajas temperaturas, no les gusta mezclarse. Las propiedades básicas de los materiales:su módulo de elasticidad, conductividad térmica y coeficiente de expansión térmica:todos cambian. Permiten que todo se separe realmente bien, " él dijo.
Los sujetos de prueba en este caso fueron ratones de computadora, o al menos sus entrañas de PCB. El crio-molino contenía gas argón y una sola bola de acero para herramientas. Una corriente constante de nitrógeno líquido mantuvo el recipiente a 154 kelvin (menos 182 grados Fahrenheit).
Esta es una pieza transparente de epoxi, izquierda, en comparación con epoxi con refuerzo de desechos electrónicos a la derecha. Un proceso de crio-molienda desarrollado en la Universidad de Rice y el Instituto de Ciencias de la India simplifica el proceso de separación y reciclaje de desechos electrónicos. Crédito:Chandra Sekhar Tiwary / Rice University
Cuando se agita, la bola rompe el polímero primero, luego los metales y luego los óxidos el tiempo suficiente para separar los materiales en un polvo, con partículas de entre 20 y 100 nanómetros de ancho. Eso puede tardar hasta tres horas después de lo cual las partículas se bañan en agua para separarlas.
"Entonces se pueden reutilizar, ", dijo." Nada se desperdicia ".
