Científicos utilizan radiación de microondas para recuperar el cobre de viejos cables eléctricos de PVC

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Científicos de la Universidad de Sophia (Japón) y de la Universidad de Pavía (Italia) han desarrollado un método de pirólisis inducida por microondas para reciclar cables eléctricos VVF (iniciales en inglés para un tipo de cable plano con aislamiento de vinilo).

El trabajo de investigación «Recycling of e-waste power cables using microwave-induced pyrolysis – process characteristics and facile recovery of copper metal» (Reciclaje de cables eléctricos de desechos electrónicos mediante pirólisis inducida por microondas: características del proceso y recuperación sencilla de cobre metálico), publicado en la revista RSC Advances, afirma que los cables eléctricos, compuestos por alambres de cobre o aluminio, constituyen un importante problema de residuos a pesar de ser altamente reciclables. Añade que la tasa de reciclado del material aislante de PVC es actualmente de sólo un 35%, y que la mayor parte acaba en los vertederos.

«Los cables VVF se utilizan habitualmente como cables eléctricos en casas y edificios y tienen un alto valor de reutilización entre los residuos electrónicos», afirma Satoshi Horikoshi, uno de los autores principales del estudio. «Nuestro método es adecuado para reciclar y recuperar residuos electrónicos que contengan metales y no requiere ningún tratamiento previo para separar los plásticos de los metales».

El método desarrollado por los investigadores consiste en colocar cables eléctricos VVF en un reactor de vidrio donde se someten a radiación de microondas. La pirólisis carboniza el aislamiento de PVC, dejando al descubierto el hilo de cobre y permitiendo recuperarlo fácilmente.

En el estudio, los investigadores probaron un cable VVF estándar de 54 cm y cortaron trozos de diferentes longitudes de cable, de 1 cm, 6 cm, 9 cm, 12 cm y 18 cm. A continuación, los expusieron a radiaciones de microondas de 100, 200 y 300 W.

El equipo descubrió que la eficacia de la pirólisis variaba con la longitud del cable en relación con la longitud de onda de las microondas, que era de aproximadamente 12,24 cm a una frecuencia de 2,45 GHz.

La pirólisis fue más eficaz en los cables cuya longitud coincidía con fracciones específicas de la longitud de onda. Los cables de 9 cm, equivalente a aproximadamente 3/4 de la longitud de onda, y de 18 cm, más largos que la longitud de onda, empezaron a pirolizar tras 60 segundos a 100 W. El cable de 3 cm, equivalente a aproximadamente 1/4 de la longitud de onda, empezó la pirolisis a 200 W.

Otras longitudes de 1 cm, 6 cm y 12 cm, que representaban longitudes de onda enteras o casi enteras, no mostraron pirólisis a 300 W.

Con las microondas demostrando la capacidad de calentar y romper alambres más largos que la longitud de onda, el cable VVF de 54 CM se pirolizó por completo en 12 minutos bajo radiación de 300 W, dejando el alambre de cobre intacto y sin daños.

Esto se consiguió sin generar ni utilizar productos químicos tóxicos. Los investigadores explican que durante la pirólisis, el aislamiento de PVC sufrió una rápida dicloración y carbonización, lo que evitó la formación de subproductos nocivos como alquitrán, hidrocarburos aromáticos policíclicos y dioxinas.

«Claramente, la pirólisis inducida por microondas ha demostrado ser adecuada para el reciclado/recuperación de residuos electrónicos que contienen metales y no requiere ningún tratamiento previo para separar los plásticos de los metales», afirman los investigadores.

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