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31.12.2021 - 08:000

Il riscaldamento istantaneo come metodo efficiente di riciclo dei rifiuti elettronici

Scosse elettriche ad alte temperature consentono di recuperare i metalli preziosi contenuti nei rifiuti elettronici

I rifiuti elettronici, o eWaste, rappresentano un importante inquinante nelle discariche, ma anche un enorme spreco di risorse utili. Ora, un team di ricercatori della Rice University ha dimostrato che i metalli preziosi e i minerali delle terre rare contenuti nei dispositivi elettronici possono essere recuperati riscaldando rapidamente la parte elettronica con piccole scosse elettriche.
In studi precedenti, i ricercatori avevano utilizzato una tecnica nota come “flash Joule heating”, che prevede scosse elettriche della durata di millisecondi che riscaldano i materiali a temperature elevate, per creare grafene e altri materiali supersottili dai prodotti di scarto. Nella nuova ricerca, invece, il team ha rivolto la propria attenzione al problema dei rifiuti elettronici.
Il materiale da riciclare, dopo essere stato polverizzato, viene portato istantaneamente alla temperatura di 3.400 Kelvin (3.142 °C) grazie a una scarica elettrica particolarmente intensa. A tale temperatura i metalli evaporano e vengono aspirati fino a una camera di condensazione dove vengono fatti raffreddare e solidificare nuovamente. A questo punto, i diversi materiali vengono separati e recuperati attraverso comuni processi industriali.
Il team di ingegneri ha affermato che tale processo può recuperare oltre il 60% di oro in un campione e oltre l’80% di argento, palladio e rodio. Il sistema permette di smaltire correttamente anche i metalli tossici come cromo, arsenico, cadmio, mercurio e piombo, normalmente difficili da separare e che possono perciò sciogliersi nell’ambiente dai rifiuti elettronici nelle discariche.
Quello che resta dopo la vaporizzazione è un materiale inerte, con bassissime percentuali di sostanze tossiche: la concentrazione di piombo nel materiale di risulta, dopo un ciclo di vaporizzazione, era inferiore a 0,05 parti per milione, un livello considerato sicuro nei terreni usati per l’agricoltura.
Tale tecnologia, inoltre, risulta essere efficiente anche dal punto di vista energetico. Consuma circa 939 kWh per tonnellata di materiale lavorato, ovvero un 80esimo della quantità adoperata dalla fusione commerciale e un 500esimo di quella dei forni. Una volta che ne sarà verificata l’efficacia anche su scala industriale, quindi, questo processo potrebbe rappresentare un’alternativa valida alla tradizionale estrazione dei metalli dalle profondità della Terra o degli Oceani. Secondo le stime, infatti, ogni anno finiscono in discarica oltre 40 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici e solo il 20% di queste viene riciclato.
«Qui, la più grande fonte di rifiuti in crescita diventa un tesoro. Questo ridurrà la necessità di andare in tutto il mondo per estrarre minerali in luoghi remoti e pericolosi, spogliando la superficie della Terra e usando risorse idriche. Il vero tesoro è nei nostri cassonetti», ha dichiarato James Tour, il ricercatore a capo dello studio pubblicato sulla rivista Nature Communications.


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