- Metode pemanasan cepat baru dapat mendaur ulang sekitar 90% unsur antimon.
- Metode daur ulang tradisional melepaskan senyawa organik bromin beracun, yang menimbulkan risiko lingkungan.
- Pemanasan Joule dengan pegangan isotermal meningkatkan kecepatan dan keamanan daur ulang.
- Teknologi ini membantu melindungi sumber antimon dan mendaur ulang garam bromin yang dapat digunakan kembali.
Peneliti dari Rice University telah mengembangkan metode pemanasan cepat baru yang dapat mendaur ulang sekitar 90% antimon dari limbah plastik elektronik. Antimon adalah elemen kunci dalam kemampuan tahan api dari pelindung plastik yang digunakan dalam perangkat elektronik untuk mencegah risiko kebakaran listrik. Dalam metode baru ini, tim melakukan pemanasan elektronik singkat pada limbah plastik yang dihasilkan di laboratorium pada suhu tinggi, sehingga antimon dapat menguap dan mengembun di area pengumpulan. Selain itu, plastik hanya memerlukan 9,4 milidetik pada suhu antara 392 hingga 932 derajat Fahrenheit, memberikan waktu yang sangat sedikit bagi senyawa organik bromin untuk membentuk senyawa beracun.
Secara global, hampir 39% pasokan antimon digunakan untuk memproduksi plastik tahan api, dan sebagian besar plastik ini akhirnya berakhir di tempat pembuangan sampah. Diperkirakan bahwa pada tahun 2030, produksi bahan penghambat api global akan mencapai 82 juta ton, disertai dengan puluhan juta ton limbah elektronik setiap tahunnya. Permintaan yang terus meningkat ini menimbulkan ancaman serius terhadap sumber mineral di masa depan.
Masalah Metode Daur Ulang Tradisional
Peneliti Amerika telah menjelajahi cara untuk menangkap kembali bahan baku penting ini, yang akhirnya terakumulasi dalam limbah elektronik setelah masa pakai perangkat. Metode daur ulang tradisional menggunakan pemanasan lambat untuk melepaskan logam, yang membawa risiko besar bagi lingkungan dan kesehatan, karena proses ini melepaskan senyawa organik bromin beracun, yang juga merupakan komponen kunci dari plastik tahan api dan ada dalam bentuk yang sulit ditangkap. Mahasiswa pascasarjana Rice University dan penulis utama makalah ini, Ye Haoxin, menyatakan, "Secara tradisional, pemanasan plastik melepaskan antimon dalam bentuk yang mudah menguap dan sulit untuk dikumpulkan, sambil menghasilkan dan melepaskan senyawa organik bromin yang berbahaya."
Ia juga menunjukkan bahwa pilihan lain seperti penggunaan asam kuat, pelarut organik, atau opsi pengolahan bertahap memiliki risiko atau tidak praktis.
Keunggulan Teknologi Baru
Menurut tim tersebut, pemanasan lambat pada bahan dapat mengubah bentuk elemen dan menciptakan senyawa baru yang mungkin berbahaya. Menyadari bahwa pemanasan lambat adalah penyebabnya, tim beralih ke metode flash heating dari Tour. Metode ini dengan cepat memanaskan bahan hingga ratusan derajat Celsius dalam waktu hanya beberapa milidetik. Metode yang ditingkatkan ini disebut pemanasan Joule dengan pegangan isotermal, yang disesuaikan untuk mendaur ulang antimon secara efisien, sambil menangkap senyawa organik bromin yang berbahaya. "Kami menemukan bahwa limbah plastik tahan api yang dihasilkan di laboratorium, setelah digiling, diletakkan di antara dua lembar kertas karbon yang dipanaskan secara elektrik. Kami menggunakan pemanasan super cepat untuk melakukan pemanasan pulsa berkali-kali," kata Ye Haoxin.
Ye Haoxin menyatakan.
Metode ini mengekspos plastik pada suhu tinggi hanya selama 9,4 milidetik, mencegah pembentukan senyawa organik bromin yang beracun. Para peneliti berhasil mengubah 83% bromin menjadi hidrobromida, yang merupakan bahan kimia industri yang berharga. Perlakuan dengan natrium hidroksida pada produk sampingan anorganik dapat menangkapnya dan mengubahnya menjadi garam yang stabil. "Pemanasan Joule dengan pegangan isotermal dapat meningkatkan kecepatan, keamanan, dan praktis dalam mendaur ulang antimon dari plastik tahan api yang dibuang," kata Tour. Setelah menguji pada pelindung daya, papan sirkuit cetak, dan konektor listrik, metode ini berhasil diterapkan pada berbagai plastik tahan api.
Proses ini tidak hanya melindungi sumber antimon yang penting, tetapi juga mendaur ulang garam bromin yang dapat digunakan kembali. Hasil penelitian terkait telah dipublikasikan di jurnal Nature Chemical Engineering.
Item Spesifikasi Tingkat Daur Ulang 90% Waktu Pemanasan 9,4 milidetik Tingkat Konversi Bromin 83%
Bagaimana Teknologi Baru Meningkatkan Daur Ulang Limbah Elektronik
Seiring dengan meningkatnya penggunaan produk elektronik, pengelolaan limbah elektronik menjadi isu penting. Metode daur ulang tradisional tidak hanya kurang efisien, tetapi juga melepaskan zat beracun yang mengancam lingkungan. Teknologi pemanasan cepat yang dikembangkan oleh peneliti Rice University dapat secara efektif mendaur ulang antimon dalam waktu singkat, serta mengurangi pembentukan zat berbahaya, menunjukkan potensinya dalam daur ulang limbah elektronik. Teknologi ini tidak hanya melindungi sumber daya yang berharga, tetapi juga mendukung keberlanjutan lingkungan, yang memiliki arti penting bagi pengembangan berkelanjutan produk elektronik di masa depan.