Tue Jun 18 2019

06 18

Lasers winnen materialen terug

27/07/2017

Door Ad Spijkers

Niet meer gebruikte elektronische apparaten ontmantelen en waardevolle grondstoffen terugwinnen is een belangrijk aspect van urban mining. Dat is het doel van het EU-project ADIR.


     

ADIR is het acroniem voor 'Next generation urban mining – Automated disassembly, separation and recovery of valuable materials from electronic equipment'. Negen projectpartners uit vier landen onderzoeken tot 2019 hoe strategisch belangrijke materialen uit oude telefoons en printplaten kunnen worden teruggewonnen en opnieuw gebruikt. Het Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) fungeert als coördinator.

Bij conventionele materiaalrecycling wordt vaak teruggegrepen op stromen stortgoederen die met behulp van shredders en pyrometallurgische methoden worden verwerkt. De focus ligt vooral op de terugwinning van edelmetalen als koper, goud en zilver. Andere zeldzame materialen kunnen bij deze processen echter niet worden teruggewonnen en gaan verloren.\

Reverse production

ADIR onderzoekt de haalbaarheid van nieuwe technologieën voor de volgende generatie urban mining. Geautomatiseerde flexibele processen maken een moderne recycling mogelijk van kostbaarheden, die in de stedelijke omgeving te vinden zijn, zoals defecte en niet meer gebruikte elektronische apparaten. Speciale machines voor de geautomatiseerde demontage en sortering moeten in verschillende verwerkingsstappen (lasertechniek, robotica, moderne beeldverwerking en informatietechnologie) met elkaar worden gecombineerd.

Voor diverse taken in dit proces zijn lasers heel geschikt, bijvoorbeeld voor 3D meettechniek, real-time identificatie van de gebruikte materialen of contactloos desolderen van elektronische componenten. Met nieuwe sorteerfracties kunnen hoogwaardige stoffen in korte bewerkingstijden worden teruggewonnen.

Na de analyse van de eisen en het testen van verschillende recyclingmethoden, startte de procesontwikkeling binnen het project. De wetenschappers optimaliseerden afzonderlijke verwerkingsstappen voor het sorteren van bepaalde componenten en de verdere verwerking na elke stap eerst op laboratoriumschaal. Ze ontwikkelen nu de bijbehorende software en hardwaremodules die tot een machine kunnen worden samengebouwd.

In 2018 bouwen de projectpartners dan een demonstrator in een recyclingbedrijf op, waarmee een experimentele validering in een industriële omgeving mogelijk is. Efficiency staat daarbij net zo op de voorgrond als een hoge mate van bruikbaarheid.

Strategische betekenis

Behalve procesontwikkelaars op het gebied van lasertechnologie en automatisering behoren specialisten op het gebied van materiaalrecycling tot het ADIR-consortium. Ze hebben zich een duurzame, in de praktijk bruikbare terugwinning van materialen uit niet meer gebruikte elektronica tot doel gesteld.

Strategisch gezien gaat het er ook om de onafhankelijk van grondstoffen door de EU en de dure materiaalimporten te verkleinen. Elementen als tantalium en wolfram of zeldzame aardmetalen zoals neodynium spelen ook in de toekomst een belangrijke rol bij de industriële productie van high-tech elektronica. De 'reverse production' benadering moet er voor zorgen dat tot nu toe niet benutte potentiëlen worden gebruikt.