När antalet elektroniska enheter ökar runt om i världen, Att hitta effektiva metoder för att återvinna elektroniskt avfall (e-avfall) är ett växande problem. Cirka 50 miljoner ton e-avfall genereras varje år och endast 20 % av det återvinns. De flesta av de återstående 80 % hamnar på en deponi där det kan bli ett miljöproblem. För närvarande, e-avfallsåtervinning involverar mekaniska krossar och kemiska bad, som är dyra, och manuellt arbete, som kan orsaka betydande hälso- och miljöproblem när de inte utförs på rätt sätt. Således, forskare från Kumamoto University, Japan har använt pulserande kraft (pulsade elektriska urladdningar) för att utveckla en renare och effektivare återvinningsmetod.

Pulskraft har visat sig vara framgångsrik vid bearbetning av olika avfallsmaterial, från betong till avloppsvatten. För att testa dess förmåga att användas vid återvinning av e-avfall, forskare undersökte dess effektivitet i att separera komponenter som finns i en av de mest produktiva typerna av e-avfall, CD-ROM. I tidigare arbeten, de visade att fullständig separation av metall från plast skedde med 30 pulser vid cirka 35 J/puls (vid nuvarande elpris i Tokyo, denna mängd energi kostar cirka 0,4 yen för återvinning av 100 cd-romskivor). För att undersöka mekanismen för materialseparering med denna metod, forskare utförde ytterligare analyser genom att observera plasmaurladdningen med en höghastighetskamera, genom att ta schlieren-visualiseringar för att bedöma chockvågen, och använda skugggrafbilder för att mäta fragmentrörelse.

Bilder i det tidiga skedet av elektrisk urladdning visade två distinkta ljusemissioner:blå-vit och orange. Dessa indikerade excitation av aluminium respektive övre skyddsplastmaterial. Efter att plasman försvunnit, fragment av metall och plast kunde ses flyga bort från CD ROM-provet.

Schlieren-bilder togs under hela processen och avslöjade att de huvudsakliga destruktiva stötvågorna utvecklades runt de två elektroderna. Chocken gav ett tryck på över 3,5 MPa (ungefär samma mängd tryck som en galopphäst kommer att utöva på marken) nära elektrodspetsarna och föll snabbt till under 0,8 MPa vid 7,1 mm. I både schlieren och shadowgraph-bilderna, materialspridning observerades mycket tydligt.

"E-avfall är kanske ett av de viktigaste avfallsåtervinningsproblemen vi står inför idag på grund av dess allestädes närvarande natur, ", sade studieledaren professor Hamid Hosano. "Vårt projekt visade vikten av stötvågor när man använder pulskraft för materialavlägsning och separering vid återvinning av e-avfall. Vi tror att vår data kommer att vara viktig i utvecklingen av framtida återvinningsprojekt."