Naarmate het aantal elektronische apparaten over de hele wereld toeneemt, het vinden van effectieve methoden voor het recyclen van elektronisch afval (e-waste) is een groeiende zorg. Elk jaar wordt ongeveer 50 miljoen ton e-waste gegenereerd en slechts 20% daarvan wordt gerecycled. Het grootste deel van de resterende 80% belandt op een stortplaats waar het een milieuprobleem kan worden. Momenteel, recycling van e-waste omvat mechanische brekers en chemische baden, die duur zijn, en handenarbeid, die aanzienlijke gezondheids- en milieuproblemen kunnen veroorzaken wanneer ze niet correct worden uitgevoerd. Dus, onderzoekers van de Kumamoto University, Japan heeft gepulseerd vermogen (gepulseerde elektrische ontladingen) gebruikt om een ​​schonere en efficiëntere recyclingmethode te ontwikkelen.

Pulsed power is succesvol gebleken bij het verwerken van verschillende afvalstoffen, van beton tot afvalwater. Om te testen of het kan worden gebruikt bij het recyclen van e-waste, onderzoekers onderzochten de effectiviteit ervan bij het scheiden van componenten die worden aangetroffen in een van de meest productieve soorten e-waste, CD-ROM's. In eerder werk, ze toonden aan dat volledige scheiding van metaal van plastic plaatsvond met 30 pulsen bij ongeveer 35 J / puls (tegen de huidige prijs van elektriciteit in Tokio, deze hoeveelheid energie kost ongeveer 0,4 yen voor het recyclen van 100 cd-roms). Om het mechanisme van materiaalscheiding met deze methode te onderzoeken, onderzoekers voerden verdere analyses uit door de plasmaontlading te observeren met een hogesnelheidscamera, door schlieren-visualisaties te nemen om de schokgolf te beoordelen, en het gebruik van schaduwgrafieken om fragmentbeweging te meten.

Beelden in het vroege stadium van elektrische ontlading toonden twee verschillende lichtemissies:blauw-wit en oranje. Deze gaven respectievelijk excitatie aan van aluminium en bovenste beschermende plastic materialen. Nadat het plasma is verdwenen, fragmenten van metaal en plastic waren te zien wegvliegen van het cd-rom-exemplaar.

Tijdens het hele proces werden Schlieren-afbeeldingen gemaakt en deze onthulden dat de belangrijkste destructieve schokgolven zich rond de twee elektroden ontwikkelden. De schok produceerde een druk van meer dan 3,5 MPa (ongeveer dezelfde hoeveelheid druk die een galopperend paard op de grond zal uitoefenen) nabij de uiteinden van de elektroden en daalde snel tot onder 0,8 MPa op 7,1 mm. In zowel de schlieren- als de schaduwgrafiekbeelden, materiaalverspreiding werd zeer duidelijk waargenomen.

"E-waste is misschien wel een van de belangrijkste problemen op het gebied van afvalrecycling waarmee we tegenwoordig worden geconfronteerd vanwege de alomtegenwoordige aard ervan, ", zegt onderzoeksleider professor Hamid Hosano. "Ons project toonde het belang aan van schokgolven bij het gebruik van pulskracht voor materiaalverwijdering en scheiding bij het recyclen van e-waste. We geloven dat onze gegevens belangrijk zullen zijn bij de ontwikkeling van toekomstige recyclingprojecten."