Amélioration de la séparation des déchets à l’aide d’un fluide magnétique super stable

Deux fluides magnétiques avec un aimant au milieu. À gauche: un fluide magnétique non stable, où les particules magnétiques du fluide sont attirées vers l’aimant. À droite: un fluide qui reste stable dans un champ magnétique. Crédit: Journal of Physical Chemistry Letters. 2020 American Chemical Society

La séparation magnétique des particules de déchets permet de récupérer une variété de matières premières à partir des déchets. À l’aide d’un fluide magnétique, un flux de déchets peut être séparé en plusieurs segments en une seule étape. Les chercheurs d’Utrecht et de Nimègue ont maintenant réussi à créer un fluide magnétique qui reste stable dans des champs magnétiques extrêmement puissants, ce qui permet de séparer les matériaux à haute densité, tels que les composants électroniques. Les résultats ont récemment été publiés dans Le Journal des lettres de chimie physique.

Séparation par densité magnétique

Lorsque vous déposez une pierre et une boule en bois dans un bassin d’eau, la pierre coulera pendant que la boule flotte à la surface. En effet, les deux objets ont des densités différentes: la pierre est plus dense que l’eau, tandis que le bois est moins dense. Ce principe est également utilisé dans la séparation par densité magnétique (MDS), sauf qu’au lieu d’utiliser de l’eau – qui a une densité fixe – il utilise un fluide magnétique avec une densité efficace qui peut changer en fonction de sa distance d’un aimant: il a un densité apparente plus élevée à moins de distance de l’aimant. En conséquence, des particules de déchets de différentes densités flottent à différentes profondeurs dans le fluide.

Application actuelle dans les plastiques.

La technologie MDS, qui a été développée aux Pays-Bas, a été utilisée à Amsterdam pour trier une variété de plastiques depuis fin 2019. Avant, les plastiques devaient être séparés à la main ou en étalant de petits morceaux de plastique dans un fluide normal, où certains les morceaux flotteraient et d’autres couleraient. Il s’agit d’une méthode relativement coûteuse, en raison du travail manuel impliqué ou de la séparation grossière en seulement deux densités. MDS sépare les déchets en plusieurs sections en une seule étape et a un degré de précision relativement élevé, de sorte que les différents types de déchets plastiques peuvent être réutilisés pour produire de nouveaux produits en plastique de haute qualité. Cela rend la technologie plus viable économiquement.

Fluide magnétique super stable

Afin de rendre le MDS applicable aux matériaux plus lourds que le plastique, tels que les composants électroniques, des aimants beaucoup plus puissants sont nécessaires, ainsi que de nouveaux fluides magnétiques qui ne se désintègrent pas dans un champ magnétique aussi puissant. Les chercheurs ont maintenant prouvé qu’il était en effet possible de créer de tels fluides magnétiques super-stables. Ces fluides sont constitués d’eau avec de minuscules nanoparticules d’oxyde de fer. La bonne préparation du fluide magnétique le fait se comporter comme un aimant fluide, tandis que les particules magnétiques dans le fluide ne sont pas retirées par l’aimant lui-même.