RAEE “autoestinguenti”: una nuova idea dalla University of Illinois

piccoli-RAEE-cellulariIl tema della gestione integrata dei rifiuti rappresenta una delle problematiche principali sia nelle società avanzate che in quelle più depresse del pianeta dove finiscono dai primi per vie illegali (vedi post “Africa megadiscarica della società dei consumi: l’emblematico caso del sito ghanese di Agbogloshie“). Tra le diverse filiere di gestione dei rifiuti, una avente una crescente rilevanza, in una società sempre più “connessa” e “smart” è senza dubbio quella dei cosiddetti RAEE (rifiuti apparecchiature elettriche ed elettroniche) (vedi post “RAEE (Rifiuti elettrici ed elettronici): in crescita nei prossimi anni”). Un settore che proprio per le crescenti esigenze di riciclo ha scatenato molte linee di ricerca, come quella tutta italiana di ENEA (vedi post “Recupero RAEE: un brevetto ENEA a basso impatto ambientale apre nuove prospettive per piccoli impianti“). Questa volta però la tecnologia che è stata messa a punto da un team di ricercatori della University of Illinois coordinato dal professor Scott R.White, un ingegnere aerospaziale, in sinergia con il dottor A. Rogers del Frederick Seitz Materials Laboratory, è davvero suggestiva. Si tratta infatti della messa a punto di un nuvo processo che permetterà, in un futuro non remoto i dispositivi di elettronica diffusa di uso comune che acquisteremo, come cellulari, smartphone, computer, etc, saranno in grado di autodistruggersi, giunti a fine vita. Una caratteristica che renderà possibile ridurre la quantità di rifiuti elettronici, recuperando facilmente e con costi decisamente contenuti le materie prime da riciclare.

Il nuovo processo di autodistruzione dei dispositivi elettronici a fine vita è stato descritto dal team di ricerca statunitense in un articolo apparso sulla rivista scientifica Advanced Materials (link articolo). Si tratta di uno ulteriore sviluppo da parte di Rogers, che già in passato era già riuscito a creare dei dispositivi biomedici per uso temporaneo, capaci di sciogliersi in acqua alla fine del periodo di utilizzo. Il team di ricerca sta orientando adesso il proprio focus su nuove metodologie di disintegrazione di dispositivi, che utilizzano la luce ultravioletta, il calore o input meccanici.
I dispositivi elettronici messi a punto dagli scienziati sono basati su circuiti realizzati inself-destructing magnesio e stampati su materiali flessibili e sottili, rivestiti con uno strato di cera in cui sono state prima intrappolate delle microscopiche gocce di acido. Al riscaldamento dei dispositivi, la cera si scioglie liberando l’acido intrappolato al suo interno, dissolvendo in breve tempo l’apparecchio elettronico. Si tratta di una reazione che può essere innescata anche da remoto, attraverso un ricevitore incorporato nel dispositivo e ad un induttore attivabile su comando dell’utente. Durante il processo i ricercatori sono in grado di controllare i tempi di degradazione del dispositivo, agendo sul maggiore o minore Self destruct_popupspessore dello strato di cera, sulle concentrazioni di acido e sulla temperatura. Il dispositivo può essere progettato per autodistruggersi entro 20 secondi dal ricevimento del segnale o anche dopo due minuti. Ma la cosa ancor più qualificante della nuova tecnologia è costituita dal fatto che, agendo sulla composizione dei singoli componenti del dispositivo è possibile renderla selettiva, distruggendo solo i materiali non riciclabili e recuperando invece i materiali riutilizzabili, ridotti allo stato molecolare. Si tratta di un procedimento capace di evitare lo smaltimento in discarica di tonnellate di rifiuti pericolosi, dando una importante risposta all’impatto ambientale dell’elettronica di consumo, nell’ambito della quale, secondo un recente rapporto del Programma dell’Onu per l’ambiente, l’industria elettronica, nel 2014, l’industria elettronica ha generato circa 41,8 milioni di tonnellate di rifiuti, con solo una piccola parte, stimabile tra il 10 e il 40%, è riciclata e gestita in modo corretto. La montagna di e-waste potrebbe infatti raggiungere 50 milioni di tonnellate fra appena tre anni.
Una nuova linea di ricerca accolta in maniera controversa, tra entusiasmo e scetticismo. Da taluni viene infatti evidenziato che per evitare esplosioni accidentali dei dispositivi, quando le temperature esterne salgono, sarà necessario studiare e mettere a punto meccanismi protettivi, affinando ulteriormente la tecnologia.

A seguire un video breve ma efficace che ci illustra i principi fondamentali su cui si basa la nuova tecnologia.

Sauro Secci

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