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lunedì 17 febbraio 2014

Deframmentazione elettrodinamica: per riciclare l'impossibile

Una sequenza di brevissime scariche elettriche, praticamente dei mini fulmini: 7 o 8 al massimo. Il processo dura pochi secondi e quello che era un blocco di calcestruzzo ora è ghiaia e polvere di cemento. Si chiama frammentazione elettrodinamica e potrebbe essere il futuro per quanto concerne il riciclaggio dei materiali compositi e di tutti gli accrocchi difficili da smontare e riciclare: calcestruzzo ma anche tutti i compositi a base di fibra di carbonio e fibra di vetro; le schede e i chip elettronici, le ceneri di inceneritore...

Un prototipo di macchina per la frammentazione elettrodinamica era in mostra a Kasaclima, la fiera dell'edilizia sostenibile di Bolzano: lo ha messo a punto il Fraunhofer Institut, il più grande istituto di ricerca tedesco e d'Europa, ed è in corso lo sviluppo industriale.

http://www.radio24.ilsole24ore.com/programma/smart-city/2014-02-03/deframmentazione-elettrodinamica-riciclare-impossibile-101745.php?idpuntata=gSLAGX3ub&date=2014-02-03

l metodo messo a punto dal Fraunhofer Institute utilizza la frammentazione elettrodinamica per spezzare e scomporre il calcestruzzo nelle sue componenti di base, pietra e cemento.


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Il metodo messo a punto dal Fraunhofer Institute  utilizza la frammentazione elettrodinamica per spezzare e scomporre il calcestruzzo nelle sue componenti di base, pietra e cemento.
Riutilizzare gli scarti di cemento e tutti quei detriti derivanti dall'attività in campo edile ora è possibile. Grazie ai fulmini. La scoperta è dei ricercatori del tedesco Fraunhofer Institute che hanno sperimentato un metodo sorprendente per rompere e separare le parti riutilizzabili del calcestruzzo: il sistema di frammentazione elettrodinamica messo a punto dai fisici tedeschi consente di ricreare un'onda di pressione potente quanto una piccola esplosione, capace di spezzare e scomporre il calcestruzzo nelle sue componenti di base, pietra e cemento.

IL NUOVO METODO NON DANNEGGIA I MATERIALI Così i materiali sono "salvi", mentre il metodo utilizzato finora per rompere il calcestruzzo causava il deterioramento della maggior parte dei materiali recuperabili con il risultato di renderli inutilizzabili. E se si pensa ai milioni di tonnellate di calcinacci prodotti ogni anno da demolizioni, nuove costruzioni e ristrutturazioni di edifici che finora potevano essere utilizzati solo come base per il rifacimento delle strade si intuisce la portata della scoperta: i fulmini consentirebbero non solo di riutilizzare la ghiaia per i rivestimenti stradali, ma anche di ottenere nuovo calcestruzzo con un processo di lavorazione in grado di ridurre notevolmente le emissioni di CO2.

RIDUCE L'INQUINAMENTO DA CO2 Il responsabile del progetto, Volker Thome, sta perfezionando la tecnica con un impianto di frammentazione che attualmente riesce a lavorare una tonnellata di detriti all'ora, ma l'obiettivo è raggiungere le 20 tonnellate. Un progetto che potrebbe rappresentare un enorme passo in avanti in chiave ambientale se pensiamo che l'industria cementiera dedicata alla produzione di calcestruzzo è responsabile della produzione mondiale dell' 8-15% di CO2. 

http://www.cadoinpiedi.it/2014/02/03/il_cemento_si_ricicla_con_i_fulmini.html

Il metodo della frammentazione elettrodinamica si basa sul principio che la rigidità dielettrica di un materiale nei confronti di una scarica elettrica non è una costante fisica. La rigidità dielettrica dipende dalla durata dell’impulso elettrico ed è inversamente proporzionale alla conduttività elettrica.
Basandosi su tale principio è quindi possibile inviare un impulso elettrico controllato ad un corpo solido. A questo proposito il corpo trattato è posizionato tra due elettrodi immersi nell’acqua che inviano una scarica di una durata pari a 500 ns. La rigidità dielettrica dell’acqua è superiore rispetto a quella della maggior parte dei materiali, quindi l’impulso scorre attraverso il corpo e non attraverso l’acqua circostante per raggiungere l’altro elettrodo. L’impulso attraversa quindi i bordi dei grani che compongono il corpo solido dove incontra una minor resistenza. La causa di questo effetto sono le diverse rigidità dielettriche presenti tra le varie fasi all’interno del materiale.

Per permettere una differenza di potenziale tra gli elettrodi, dipendentemente dalla loro configurazione, è presente innanzitutto un campo elettrico non omogeneo, così che le superfici delle fasi vengano differentemente e fortemente polarizzate. Tale polarizzazione delle superfici è come un indicatore per le successive e conseguenti scariche elettriche. Quando l’impulso attraversa il corpo e raggiunge il secondo elettrodo, si forma un canale plasmatico. La dilatazione del suddetto canale nel corpo rigido genera una elettroesplosione con l’onda d’urto di circa 9-10 GPa e la temperatura di 104 K. L’onda d’urto viene riflessa dalla parete e produce un’onda di pressione che aumenta l’esposizione dei singoli componenti del corpo solido. Attraverso una serie di impulsi elettrici il materiale composito viene distrutto lungo i bordi dei grani.
Il vantaggio decisivo di tale tecnica distruttiva in confronto alla spaccatura o tritatura del materiale composito è la divisione netta delle fasi. Mentre le forze, attraverso l’uso di metodi meccanici, sono distribuite su tutto il materiale, la frammentazione elettrodinamica concentra l’energia sui bordi dei grani e delle fasi. Dopo la frammentazione, le componenti del materiale si presentano spesso separate tra di loro.
Tale tecnologia, sviluppata presso l’Istituto di ricerca Fraunhofer IBP a Holzkirchen, è stata applicata e successivamente sviluppata per poter riciclare diversi materiali compositi come ad esempio: cemento, scorie di inceneritori o plastica rinforzata con fibra di carbonio. Questi materiali possono in modo efficace , attraverso la frammentazione, essere scomposti e separati nei singoli componenti. L’obiettivo futuro di Fraunhofer IBP consiste nel cercare altre possibilità di applicazione dei materiali riciclati per poter completare il loro ciclo di vita

http://mobile.fairbz.it/klimahouse/view_comunicato.htm?page=view_comunicato.htm&idComunicato=3337&lingua=it&catFiera=195