전자 폐기물(e-waste)은 선진국에서 가장 빠르게 증가하는 폐기물 흐름으로 간주됩니다. 그것은 귀중하고 희소한 재료로 구성된 여러 구성 요소로 구성되며 일부는 부적절한 재활용 및 폐기 방법을 통해 환경을 오염시키고 인간의 건강을 위협할 수 있는 독성 물질을 포함합니다.
이제 토론토 대학의 연구원인 Gisele Azimi는 포집된 이산화탄소를 사용하여 배터리 및 풍력 터빈 재료와 같은 전자 폐기물에서 귀금속을 수확하는 방법을 개척했습니다. Azimi는 토론토 대학교 교수이자 Urban Mining Innovations의 캐나다 연구 위원장입니다.
전자 폐기물은 이 폐기물의 재활용을 경제적으로 매력적으로 만드는 수많은 귀중한 물질의 중요한 잠재적 공급원을 나타냅니다. 전자 폐기물을 재활용하면 이러한 필수 자원을 효율적으로 얻을 수 있습니다. 연구원들은 전자 폐기물에 약 20~38%의 중요한 금속이 포함되어 있으며 이는 채광된 광석에 있는 이러한 금속의 양(단지 1~2%)보다 훨씬 더 많다고 말합니다.
연구원들이 전자 폐기물 재활용을 위해 개발한 새로운 프로세스를 초임계 유체 추출이라고 합니다. 이전에는 초임계 유체 추출 공정이 폐 전기 및 전자 장비 재활용을 위해 개발되었습니다 . 그러나 프로세스 메커니즘은 미개척 상태로 남아 있습니다.
n 재활용 기술은 공기 또는 시멘트 산업 및 제철과 같이 이산화탄소를 배출하는 공정에서 직접 포집할 수 있는 이산화탄소(CO 2 )를 소비합니다. 연구원들은 이것을 전자 폐기물에서 금속을 추출하기 위한 분리 기술로 사용합니다.
그래픽 표현. 신용: Inorganic Chemistry 2023에서 수정, DOI: 10.1021/acs.inorgchem.2c04508
Azimi와 그녀의 팀의 초임계 유체 재활용 프로세스에는 CO 2 를 가열하고 가압하여 초임계 유체로 변환하는 과정이 포함됩니다. 이 상태에서 주변에서 중요한 금속을 용해하고 추출하는 데 사용할 수 있습니다. CO 2 의 가장 좋은 점 중 하나는 고온으로 가열할 필요가 없다는 것입니다. 섭씨 30도 정도면 이 전환을 시작하기에 충분합니다.
팀은 재활용 프로세스를 개선하고 더 잘 이해하기 위해 University of Saskatchewan의 Canadian Light Source 싱크로트론에 접근했습니다. 현재 이 방법은 자동차 배터리 , 풍력 터빈 자석 , 형광 전구 및 그 사이의 많은 것에서 금속을 추출할 수 있습니다 .
Azimi와 그녀의 협력자들은 계속해서 그들의 방법과 탄소 네거티브 재활용의 경계를 넓히고 있습니다. 그들은 기술을 시험하고 수익성을 개선하기 위해 업계 파트너와 협력하고 있으며 회로 기판에서 금과 구리를 회수하는 데 목표를 세웠습니다.
저널 참조:
지아카이 장, 닝 첸, 발레리아 모로조바, 올렉산드르 보즈니, 지젤 아지미. 밀도 함수 이론 및 X-선 흡수 분광법을 사용하여 NdFeB 자석의 초임계 유체 추출 동안 금속-트리부틸 인산염 착물 조사. 무기화학 , 2023; DOI: 10.1021/acs.inorgchem.2c04508