17 feb. 1999
3 minuten
Elektronische apparaten worden snel beter – waardoor ze ook sneller worden weggegooid. Dit leidt tot groeiende hoeveelheden afgedankte printplaten (PCB’s) en hun potentieel gevaarlijke bestanddelen. Naast de behoefte aan milieuvriendelijke methoden voor het beheer van elektronisch afval, is het economisch terugwinnen van kostbare en niet-hernieuwbare hulpbronnen ook een punt van zorg.
PCB’s bevatten edele metalen, onedele metalen en gevaarlijke chemicaliën die permanente schade aan het milieu en de menselijke gezondheid kunnen veroorzaken. Het lood in PCB’s verzamelt zich bijvoorbeeld in het milieu en heeft een nadelige invloed op micro-organismen, dieren, mensen en planten. Correcte recycling en terugwinning van producten die zijn afgeleid van PCB’s kan helpen om eindige natuurlijke hulpbronnen te behouden en het ecosysteem te beschermen. Dit artikel bespreekt de huidige PCB-recyclingtechnologieën, bijbehorende uitdagingen en toekomstperspectieven.
Soorten PCB-recyclingprocessen
Huidige PCB-recyclingprocessen kunnen worden ingedeeld in twee categorieën op basis van de gebruikte materiaalterugwinningstechnologie, bijvoorbeeld thermische en niet-thermische verwerking. Thermische verwerking omvat het gebruik van hydratatie, pyrolyse en metallurgische methoden. Bij niet-thermische verwerking zijn chemische behandelings-, demontage-, scheidings- en versnipperingstechnieken inbegrepen. De output van niet-thermische operaties wordt vaak onderworpen aan een extra chemische behandeling. Het belangrijkste probleem met PCB-recycling is de gecompliceerde structuur en materiaalcombinatie.
Stadia van PCB-recyclingprocessen
Typisch bestaat het PCB-recyclingproces uit drie fasen: voorbehandeling, concentratie/scheiding en chemisch/mechanische verfijning. Voorbehandeling kan demontage en samenstellingsanalyse van herbruikbare en schadelijke componenten inhouden. Nuttige componenten worden teruggestuurd naar de markt of fabrikant voor hergebruik, terwijl gevaarlijke componenten afzonderlijk worden behandeld. Na voorbehandeling worden printplaten onderworpen aan scheidingsprocedures en vervolgens omgezet in microscopisch kleine deeltjes door versnippering en sortering. Ten slotte worden materialen teruggewonnen na een chemisch of mechanisch raffinageproces.
Uitdagingen met betrekking tot PCB-recycling
Hieronder volgen enkele voorbeelden van uitdagingen met betrekking tot PCB-recyclingprocessen die als eerste moeten worden aangepakt:
• Het is buitengewoon moeilijk om nauwkeurige gegevens over de materiaalsamenstelling te verkrijgen, aangezien PCB’s misschien wel het meest ingewikkelde zijn onderdeel van elektrische producten. PCB’s hebben een grote verscheidenheid aan chemische samenstellingen, waardoor een grondige analyse onmogelijk met enige mate van precisie kan worden gemaakt. Gezien de toenemende evolutie van technologie en materialen, moet voorzichtigheid worden betracht bij het overwegen van materialen die zijn afgeleid van PCB’s.
• De meeste recyclagetechnieken recupereren slechts ongeveer 28% van het metaalgehalte van PCB-afval. Meer dan 70% van het PCB-afval kan niet efficiënt worden gerecycled of teruggewonnen en moet worden verbrand of gestort. Het is daarom van belang om efficiëntere recyclingsystemen te creëren.
• Hoewel veel PCB-recyclingprocessen, die gebaseerd zijn op het Knudsen-proces, voorzien in competitieve terugwinning van hulpbronnen, zijn ze niet de meest milieuvriendelijke optie.
• Tantaal en andere zeldzame elementen zijn in kleine hoeveelheden verspreid in PCB’s, wat het herstel ervan ongelooflijk moeilijk maakt. Terwijl recyclers het potentieel van het terugwinnen van kostbare materialen steeds meer erkennen, ontbreekt het hen aan een efficiënte technologie om waardevol materiaal terug te winnen uit PCB-afval.
Toekomstperspectieven
Beschikbare PCB-recyclingtechnologieën zijn niet effectief bij het terugwinnen van plastic en keramische componenten die worden aangetroffen in PCB-schroot, wat een negatieve impact op het milieu kan hebben. Het grootste deel van de gescheiden materialen wordt gestort, wat geen milieuvriendelijke benadering is. In sommige omstandigheden kunnen deze materialen niet worden hergebruikt als vulstoffen of bouwmaterialen. Als gevolg hiervan is er een enorm potentieel voor het ontwikkelen van milieuvriendelijke technieken voor het terugwinnen en recyclen van edelmetalen.
Een ander probleem met het bestaande PCB-recyclingproces is de automatisering van de demontagefase. Er zijn talloze tests uitgevoerd op dit gebied, maar de complexiteit van de samenstelling en structuur van het PCB-materiaal verhindert de wijdverbreide toepassing van automatische demontagemethoden. Om dit probleem aan te pakken, moeten nieuwe herkennings- en identificatietechnologieën worden ontwikkeld om de verwerking te verbeteren. Daarnaast moeten verschillende op kunstmatige intelligentie gebaseerde technieken worden ontwikkeld en geïmplementeerd in het recyclingproces, zoals zelflerend, fuzzy logic en neurale netwerken. Omdat PCB-schroot een verscheidenheid aan materialen met uiteenlopende intrinsieke waarden bevat, moet een geïntegreerde methodologie worden ontwikkeld die mechanische, demontage- en hydrometallurgische benaderingen omvat.
Bron: Electronics 360
Anderen lazen ook
