Написано AZoNano 20 декабря 2019 года

Исследователи из Университета Райса и Индийского института науки объявили, что у них есть идея упростить переработку электронных отходов: раздавить их до нанопыли. В частности, они хотят сделать частицы настолько маленькими, чтобы разделение различных компонентов было относительно простым по сравнению с процессами, используемыми для переработки электронного мусора.

<img alt=" ImageForNews_37096_15768274777115530.png "src =" http://www.azonano.com/images/news/ImageForNews_37096_15768274777115530.png "width =" 35 "= 35" = "300" "= 300" "= 300" "= 300" "= 300" "= 300" "= 300" "300 =" 350 "= 300" "= 300" "= 300" "= 300" высота: "351" = ширина = "35" = высота "= ширина: 35" [ширина] = 35 "[высота] = ширина] = 35" [353] высота [= 353] [353] [высота] = ширина 35 см

Крио-мельница для измельчения электронных отходов

Чандра Сехар Тивари, исследователь докторской диссертации в Райс и исследователь Индийского института науки в Бангалоре, использует низкотемпературную крио-мельницу для измельчения электронных отходов, таких как чипы, другие электронные компоненты и полимеры, которые составляют печатную плату доски (ПХД) на частицы настолько мелкие, что они не загрязняют друг друга.

« Затем они могут быть отсортированы и использованы повторно », – сказал Тивари.

Контур Борада в Нанодусте

По словам исследователей, печатные платы от электроники, такие как компьютерные мыши, могут быть измельчены в нанопылу с помощью крио-мельницы. Пыль может быть легко разделена на составляющие элементы для переработки.

Замена текущих процессов переработки

Исследователи намерены заменить текущие процессы, которые включают сброс устаревшей электроники на свалки или сжигание или обработку их химическими веществами для извлечения ценных металлов и сплавов. Ни один из них не особенно благоприятен для окружающей среды, сказал Тивари.

« В любом случае цикл является односторонним, и сжигание или использование химикатов отнимает много энергии, оставляя при этом отходы », – сказал он. « Мы предлагаем систему, которая разбивает все компоненты, такие как металлы, оксиды и полимеры, на гомогенные порошки и облегчает их повторное использование ».

« По оценкам исследователей, в течение следующих четырех лет так называемые электронные отходы вырастут на 33 процента, а к 2030 году будут весить более миллиарда тонн. По данным Агентства по охране окружающей среды от 80 до 85 процентов часто токсичных электронных отходов попадает в мусоросжигательный завод или на свалку и является самым быстрорастущим потоком отходов в Соединенных Штатах », – сказал Тивари.

Ультранизкая температура, необходимая для дробления

Ответом могут быть увеличенные версии крио-мельницы, разработанной индийской командой, которая, вместо того, чтобы нагревать их, сохраняет материалы при сверхнизких температурах во время дробления.

« Холодные материалы более хрупкие и их легче измельчать », – сказал Тивари. « Мы пользуемся физикой. Когда вы нагреваете вещи, они с большей вероятностью объединяются. Вы можете поместить металлы в полимер, оксиды в полимеры. Вот для чего нужна высокотемпературная обработка, и она облегчает смешивание.

« Но при низких температурах они не любят смешиваться. Изменяются основные свойства материалов, такие как их модуль упругости, теплопроводность и коэффициент теплового расширения. Они позволяют все хорошо разделить », – сказал он.

Процесс изготовления нанопыли

Подопытными в этом случае были компьютерные мыши или, по крайней мере, их внутренности PCB. Криомельница содержала газообразный аргон и один шарик из инструментальной стали. Постоянный поток жидкого азота удерживал контейнер на уровне 154 Кельвинов (минус 182 градуса по Фаренгейту).

При встряхивании шар сначала разбивает полимер, затем металлы, а затем оксиды достаточно долго, чтобы разделить материалы на порошок, с частицами шириной от 20 до 100 нанометров. Это может занять до трех часов, после чего частицы купаются в воде, чтобы отделить их.

« Затем они могут быть повторно использованы », – сказал он. « Ничто не потеряно ».

Источник: https://www.rice.edu/