Kabels verwerken met magnetronstraling
Gewone stroomkabels, die in PVC zijn gewikkeld, eindigen vaak op de vuilstort. Zonde, want er zit nog kostbaar koper in. Onderzoekers in Japan en Italië hebben nu een slimme manier bedacht om dit eruit te halen: magnetronstraling.
Het nieuwe proces is gebaseerd op pyrolyse van stukken oude stroomkabel. Pyrolyse is een verzamelnaam voor processen die bij een hoge temperatuur vaste stoffen omzetten in een gas en een vast residu. Zo’n proces vindt meestal plaats in een zuurstofarme omgeving.
Glazen reactor
De onderzoekers hakten oude stroomkabels in stukken van verschillende lengte en brachten die – in verschillen proeven – in een glazen reactor die gevuld was met stikstof. Dit laatste om te voorkomen dat het plastic in brand zou vliegen.
Door de kabels vervolgens bloot te stellen aan microgolfstraling konden ze de PVC-mantel omzetten in chloorgas en koolstof. Het koper bleef achter, en kan na de behandeling dus geoogst en hergebruikt worden.
Volgens de onderzoekers is ook het chloorgas weer te gebruiken, om zoutzuur van te maken. En het gevormde koolstof is in te zetten bij de productie van zwarte pigmenten. De waarde van het koper is evident: dat wordt op allerlei plekken gebruikt voor het geleiden van elektrische stroom; van nieuwe stroomkabels tot de minuscule elektrische contacten op printplaten en in computers.
Vernuftig
Het nieuwe proces zit vernuftig in elkaar. Hoewel het PVC van de kabels zelf geen microgolfstraling oppikt, doet het koperen deel van de kabel dat wel. Het koper werkt als een soort antenne en begint op te warmen als gevolg van de geabsorbeerde straling.
Het koper geeft warmte af aan het PVC, dat als gevolg daarvan smelt en begint te verkolen. Op dat moment gaat het smeltende plastic wél microgolfstraling absorberen en gaat het proces dus nog sneller.
Lengte van belang
Opvallend detail is dat de lengte van een stuk kabel van belang is. De pyrolyse was het meest effectief in kabelstukken waarvan de lengte overeenkwam met specifieke fracties van de golflengte. Details over de proeven zijn te lezen in een artikel dat onlangs verscheen in het vakblad RSC Advances.
Momenteel wordt maar een geschatte 35 procent van de PVC-kabels gerecycled, zeggen de onderzoekers. Hun op microgolven gebaseerde pyrolysemethode belooft een efficiëntere, minder arbeidsintensieve manier om koper terug te winnen uit PVC-kabels. Het kan leiden tot een verbeterd recyclingproces waarmee het groeiende probleem van elektronisch afval wordt aangepakt.
In deze infographic vatten de onderzoekers hun nieuwe methode samen:
Openingsfoto: Depositphotos
