Printplaten koud recyclen
Hergebruik van printplaten, die in vrijwel elk elektronisch apparaat zitten, is erg lastig; het meeste materiaal verdwijnt als giftig bestanddeel op de stortplaats. Er is nu een veelbelovende alternatief: koudgemalen recycling.
Ingenieurs van het India Institute of Science in Banaglore en de Rice University in Houston bedachten de nieuwe methode die ze cryo-milling noemen, aldus het persbericht Pulverizing e-waste is green, clean — and cold.
De printplaat wordt ultrafijn vermalen in een zogeheten cryomolen, een door henzelf gebouwd apparaat waarin een hardstalen kogel de printplaat verpulvert. Dat gebeurt met behulp van vloeibaar stikstof bij een temperatuur van 154 K (-119 °C). Om te zorgen dat de giftige dampen van de printplaat niet reageren met elkaar of de molen zit deze vol met het edelgas Argon.
Koud maakt bros
Na zo’n dertig minuten malen is de printplaat verpulverd tot nanodeeltjes met een grootte van 20 tot 150 nm (1 nm = 10-9 m).
Uit de analyse van de onderzoekers blijkt dat die nanodeeltjes verrassend goed scheidbaar zijn in de verschillende componenten van een printplaat: metalen, metaaloxiden, legeringen, polymeren, keramiek en glas. Voor al die componenten bestaan scheidingstechnieken, waardoor vrijwel alle grondstoffen weer hergebruikt kunnen worden.
Het is essentieel dat het malen bij lage temperatuur gebeurt. Bij kamertemperatuur zijn polymeren redelijk plastisch, waardoor ze moeilijk loslaten van de metaaldeeltjes. Bij lage temperaturen worden ze veel brosser en laten ze wel gemakkelijk los. Een ander voordeel van het koud malen is dat er geen ongewenste chemische reacties of emissies optreden.
Ook het vermalen tot nanodeeltjes is essentieel: pas dan laten de verschillende grondstoffen goed van elkaar los.
Andere methoden
Vergeleken met bestaande methoden werkt de koudgemalen recycling veel beter voor printplaten. Andere methoden zijn:
- Fysiek scheiden – de printplaat wordt gebroken tot centimeter grote stukjes. Vervolgens worden deze stukjes verhit om de metalen los te maken van de polymeren en oxiden. Dit kost veel energie en levert afvalgas en restafval op.
- Chemisch scheiden – polymeren worden opgelost zodat de metalen vrijkomen. Dit werkt beter dan fysiek scheiden, kost minder energie, maar duurt langer en leidt tot meer chemisch afval.
- Biometallurgisch scheiden – een ecovriendelijke methode, die veel tijd kost en minder effectief is, maar minder energie kost.
De koudgemalen recycling kost meer energie dan chemisch en biometallurgisch scheiden, maar levert de beste recyclingsgraad en het minste afval. De methode is volgens de auteurs ook goed schaalbaar. Tegelijkertijd zal er nog het nodige aan moeten ontwikkeld om cryo-milling geschikt te maken als industrieel proces.
Volgens recente cijfers omvat het elektronisch afval zo’n 65 miljoen ton wereldwijd, het meest daarvan verdwijnt op stortplaatsen of in verbrandingsovens.
