Итальянские и японские ученые разработали инновационный способ отделения медных проводов от их ПВХ-оболочки с использованием микроволнового излучения. Эта технология может сыграть важную роль в борьбе с растущей проблемой электронных отходов.
Согласно данным сайта The World Counts, в 2024 году объем выброшенных электронных отходов превысил 50 миллионов тонн. При этом 76% этого объема приходится на устройства с силовыми кабелями, такие как посудомоечные машины, кондиционеры и электробритвы. Таким образом, огромное количество кабелей оседает на свалках, добавляя к проблеме загрязнения и одновременно скрывая в себе ценный ресурс — медь.
Исследователи из Университета Софии (Япония) и Университета Павии (Италия) представили новую методику, основанную на недорогом процессе с использованием микроволнового излучения и принципа пиролиза.
Провода в микроволновке
Пиролиз — это процесс термического разложения материалов в условиях высокой температуры без доступа кислорода, при котором твердые вещества превращаются в газ и остаточный твердый продукт.
В своем эксперименте ученые использовали VVF-кабели — тип электрических проводов с медными жилами в ПВХ-оболочке. Кабели помещали в стеклянный реактор, подвергали воздействию микроволнового излучения и использовали азот для предотвращения горения. В результате ПВХ превращался в хлор и углерод, оставляя медь в неповрежденном виде для повторного использования.
По словам ведущего автора исследования Сатоши Хорикоши из Университета Софии, выделяемый хлор можно переработать в полезную соляную кислоту, а углерод — в технический углерод, который применяется, например, как пигмент.
Интересно, что, хотя сам ПВХ не поглощает микроволновое излучение, медные провода внутри выступают в роли антенны, нагревающей окружающий материал. По мере превращения ПВХ в углерод процесс ускоряется, так как углерод лучше поглощает излучение.
Согласно данным исследования, только 35% ПВХ-отходов перерабатывается, поэтому новая методика может значительно увеличить этот показатель, одновременно позволяя извлекать ценную медь.
«VVF-кабели широко используются в домах и зданиях, и их повторное использование имеет высокую ценность среди электронных отходов. Наш метод позволяет перерабатывать такие отходы без предварительного отделения пластика от металлов», — говорит Хорикоши.
Результаты исследования опубликованы в журнале RSC Advances.
