Микроволновка для проводов и кабелей

Исследователи из Италии и Японии разработали новый метод для удаления ПВХ-оболочки с медных проводов, используя микроволновое излучение. Эта техника может значительно помочь в решении растущей проблемы электронных отходов (e-waste). По данным сайта мониторинга электронных отходов The World Counts, количество электронных отходов, утилизируемых в 2024 году, составит более 50 миллионов тонн. Из них 76% приходятся на устройства с электропроводами, такие как посудомоечные машины, кондиционеры и электробритвы.

В результате в свалках по всему миру оказывается множество проводов, которые способствуют загрязнению окружающей среды и скрывают в себе ценный ресурс: медь. Теперь же исследователи из Университета Софии в Японии и Университета Павии в Италии представили новый метод, использующий недорогой микроволновый процесс и научный принцип пиролиза для решения обеих проблем. Пиролиз — это процесс, при котором высокие температуры превращают твердые вещества в газ и твердый остаток.

Обычно этот процесс происходит в инертной (безкислородной) среде. В своём исследовании учёные начали с различных по длине кабелей типа ВВФ (провода, которые часто встречаются в электрических шнурах), состоящих из медных проводов, покрытых ПВХ-оболочкой. Поместив эти кабели в стеклянный реактор, подвергнув их воздействию микроволнового излучения разной интенсивности и используя азот для предотвращения возгорания, они смогли преобразовать ПВХ-оболочку в хлорный газ и углерод. Медь при этом оставалась нетронутой, её можно было извлечь и повторно использовать.

По словам руководителя исследования Сатоши Хорикоши из Университета Софии, хлорный газ можно преобразовать в полезную соляную кислоту, а углерод и активированный уголь, образующиеся из ПВХ, можно превратить в углеродный чёрный — пигмент, широко используемый в промышленности. Метод сработал, несмотря на то, что ПВХ не поглощает микроволновое излучение. Вместо этого медный провод внутри выступал в роли антенны, которая поглощала микроволны и, в свою очередь, нагревала окружающий ПВХ. По мере того как ПВХ нагревался и превращался в углерод, он становился лучше в поглощении микроволн, что ускоряло весь процесс.

Согласно исследователям, на данный момент перерабатывается лишь около 35% ПВХ, так что их метод может значительно увеличить этот показатель, освободив при этом ценную и пригодную для повторного использования медь. «Кабели ВВФ часто используются как силовые кабели в домах и зданиях и имеют высокую ценность для повторного использования среди электронных отходов», — сказал Хорикоши.

«Наш метод подходит для переработки и извлечения металлов из электронных отходов и не требует предварительной обработки для разделения пластика и металлов». Техника Хорикоши дополняет другие методы решения проблемы электронных отходов, такие как использование сыворотки молока для извлечения золота из электроники, быстрый нагрев измельчённых плат для получения других драгоценных металлов, и использование криогенной мельницы для замораживания электроники с целью выделения потенциально пригодных для повторного использования материалов. Новое исследование было опубликовано в журнале RSC Advances.

• Как мозг строит сложные карты для навигации и запоминания мира
• Пластиковый лед
• Исследования показывают, что захват углерода дороже, чем переход на возобновляемые источники энергии
• Саудовской Аравии продолжает расти, страна ставит большие ставки на искусственный интеллект
• Новинка — наушники с обворачивающим дизайном для качественного звучания
• Если какой-либо ИИ станет «несоответствующим», система скроет это настолько долго, чтобы нанести вред — управление им — это заблуждение
• Модульный дизайн робота использует привязанные прыжки для исследования планет
• Воздушный робот может безопасно ориентироваться в незнакомых условиях на высоких скоростях