Wetenschap
Twee magnetische vloeistoffen met een magneet in het midden. Links:een instabiele magnetische vloeistof, waar de magnetische deeltjes in de vloeistof naar de magneet worden getrokken. Rechts:een vloeistof die wel stabiel blijft in een magnetisch veld. Credit: Journal of Physical Chemistry Letters . American Chemical Society 2020
Het magnetisch scheiden van afvaldeeltjes maakt het mogelijk om verschillende grondstoffen uit afval terug te winnen. Met behulp van een magnetische vloeistof, een afvalstroom kan in één stap in meerdere segmenten worden gescheiden. Onderzoekers uit Utrecht en Nijmegen zijn er nu in geslaagd een magnetische vloeistof te creëren die stabiel blijft in extreem sterke magnetische velden, waardoor het mogelijk is om materialen met een hoge dichtheid te scheiden, zoals elektronische componenten. De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in The Journal of Physical Chemistry Letters .
Magnetische dichtheidsscheiding
Als je een steen en een houten bal in een bak met water laat vallen, de steen zal zinken terwijl de bal op het oppervlak drijft. Dit komt omdat de twee objecten verschillende dichtheden hebben:de steen is dichter dan het water, terwijl het hout minder dicht is. Dat principe wordt ook gebruikt bij magnetische dichtheidsscheiding (MDS), behalve dat in plaats van water te gebruiken - dat een vaste dichtheid heeft - het een magnetische vloeistof gebruikt met een effectieve dichtheid die kan veranderen in verhouding tot de afstand tot een magneet:het heeft een hogere schijnbare dichtheid op een kleinere afstand tot de magneet. Als resultaat, afvaldeeltjes van verschillende dichtheden drijven op verschillende diepten in de vloeistof.
Huidige toepassing in kunststoffen.
De MDS-technologie, die in Nederland is ontwikkeld, wordt sinds eind 2019 in Amsterdam gebruikt om allerlei soorten plastic te sorteren. de kunststoffen moesten met de hand worden gescheiden of door kleine stukjes plastic in een normale vloeistof te strooien, waar sommige stukken zouden drijven en andere zouden zinken. Dit is een relatief dure methode, vanwege het handmatige werk of de grove scheiding in slechts twee dichtheden. MDS scheidt het afval in één stap in meerdere secties, en heeft een relatief hoge mate van nauwkeurigheid, zodat de verschillende soorten afvalplastic kunnen worden hergebruikt om nieuwe, hoogwaardige kunststof producten. Dit maakt de technologie economisch rendabeler.
Superstabiele magnetische vloeistof
Om MDS toepasbaar te maken op materialen zwaarder dan plastic, zoals elektronische componenten, er zijn veel sterkere magneten nodig, samen met nieuwe magnetische vloeistoffen die niet uiteenvallen in zo'n sterk magnetisch veld. De onderzoekers hebben nu bewezen dat het inderdaad mogelijk is om zulke superstabiele magnetische vloeistoffen te maken. Deze vloeistoffen bestaan uit water met minuscule nanodeeltjes ijzeroxide. Door de juiste voorbereiding van de magnetische vloeistof gedraagt deze zich als een vloeistofmagneet, terwijl de magnetische deeltjes in de vloeistof niet door de magneet zelf worden uitgetrokken.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com