science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe de terugwinning van afval van elektrische en elektronische apparatuur te verbeteren?

Krediet:ltummy, Shutterstock

Beter gerecyclede kritische grondstoffen krijgen een nieuw leven dankzij een EU-project. Dit initiatief kan bijdragen aan een circulaire economie, bevordering van een efficiënt gebruik van schaarse en dure hulpbronnen.

Verwerking en recycling van afval van elektrische en elektronische apparatuur (AEEA) zoals computers, tv's, koelkasten en mobiele telefoons is belangrijker dan ooit, gezien de snelle groei van de consumptie van deze producten. Europa was de regio die in 2016 de op een na grootste hoeveelheid e-waste produceerde – met 12,3 miljoen ton (MT), na Azië, dat 18,2 ton genereerde. Ondanks de bestaande wetgeving, slechts 8,9 ton e-waste is gedocumenteerd om wereldwijd te worden ingezameld en gerecycled. Dit komt overeen met 20% van al het gegenereerde e-waste.

Door gebruik te maken van nieuwe tools en methodieken, het door de EU gefinancierde CloseWEEE-project hoopt de inzameling te verbeteren, behandeling en recycling van elektronica aan het einde van hun levensduur. Zoals vermeld op de projectwebsite, het belangrijkste doel van CloseWEEE is "om het bereik en de opbrengsten van teruggewonnen materialen uit WEEE-stromen te vergroten."

Het heeft tot doel robuuste en kostenefficiënte terugwinningstechnologieën te ontwikkelen en te implementeren, gerecycleerde materialen een nieuw leven geven in toepassingen met toegevoegde waarde, en efficiënte hulpmiddelen te bieden voor de lokalisatie en scheiding van gevaarlijke en waardevolle materialen.

Gerecycleerd en een tweede leven gegeven

CloseWEEE heeft onlangs een innovatieve microgolfbehandelingstechnologie ontworpen en getest voor lithium-ion (Li-ion) batterijafval. Als onderdeel van deze techniek, "batterijen ondergaan een voorbehandeling van ontlading en mechanische verwerking. Het Li-ion batterijmateriaal wordt vervolgens in een microgolfoven gevoerd waar het materiaal snel wordt verwarmd en de organische stoffen (elektrolyten en separators, enz.) worden gepyrolyseerd/verdampt." Dit leidt tot de productie van "elektrolytvrij materiaal voor daaropvolgende hydrometallurgische behandeling voor het terugwinnen van metalen ... [kobalt, nikkel, mangaan, lithium] en grafiet."

De terugwinning van kritische grondstoffen (CRM's) zoals kobalt en grafiet is cruciaal omdat ze worden gebruikt bij de productie van een breed scala aan goederen en toepassingen, inclusief high-tech producten en opkomende innovaties. Materiaal geproduceerd uit batterijrecycling, kobalt, bijvoorbeeld, kan worden gebruikt voor de batterij-industrie of staal en andere industrieën, afhankelijk van de kwaliteit van het gerecyclede materiaal. Grafiet, waarvan de recycling vrij beperkt is, is een ander CRM dat in verschillende industriële toepassingen wordt gebruikt, inclusief smeermiddelen voor hoge temperaturen, staal productie, smartphones en Li-ion batterijen.

Zoals uitgelegd in een werkdocument van de diensten van de Europese Commissie, een smartphone kan tot 50 verschillende metalen bevatten. Dit maakt het lichtgewicht, en zijn kleine formaat gebruiksvriendelijk. CRM's zijn onvervangbaar in zonnepanelen, windturbines, elektrische voertuigen en energiezuinige verlichting. Vandaar, ze zijn ook relevant voor de bestrijding van klimaatverandering.

Nu in zijn laatste jaar, de CloseWEEE (Integrated solutions for pre-processing electronic equipment, het sluiten van de kringloop van hoogwaardige kunststoffen na consumptie, en geavanceerde terugwinning van kritische grondstoffen antimoon en grafiet) heeft het project ook bijgedragen aan de productie van een hoogglans acrylonitril-butadieen-styreenverbinding. Hiervoor is gebruik gemaakt van een mengsel met gerecyclede materialen van afgedankte kleine huishoudelijke apparaten. Volgens de projectwebsite "de compound is van hoge kwaliteit en geschikt voor toepassingen in nieuwe elektronische en elektrische apparatuur." Acrylonitril-butadieen-styreen is een specifiek type plastic polymeer dat veel wordt gebruikt in het 3D-printproces.