Deux fluides magnétiques avec un aimant au milieu. A gauche :un fluide magnétique non stable, où les particules magnétiques dans le fluide sont attirées vers l'aimant. A droite :un fluide qui reste stable dans un champ magnétique. Crédit: Journal des lettres de chimie physique . 2020 Société chimique américaine
La séparation magnétique des particules de déchets permet de récupérer une variété de matières premières à partir des déchets. A l'aide d'un fluide magnétique, un flux de déchets peut être séparé en plusieurs segments en une seule étape. Des chercheurs d'Utrecht et de Nijmegen ont maintenant réussi à créer un fluide magnétique qui reste stable dans des champs magnétiques extrêmement puissants, qui permet de séparer des matériaux à haute densité, tels que les composants électroniques. Les résultats ont été publiés récemment dans Le Journal des lettres de chimie physique .
Séparation de densité magnétique
Quand tu laisses tomber une pierre et une boule de bois dans une bassine d'eau, la pierre va couler tandis que la balle 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 de 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 effective qui peut changer en fonction de sa distance à un aimant :il a une densité apparente plus élevée à moins de distance de l'aimant. Par conséquent, des particules de déchets de densités différentes flottent à des profondeurs différentes dans le fluide.
Application actuelle dans les plastiques.
La technologie MDS, qui a été développé aux Pays-Bas, est utilisé à Amsterdam pour trier une variété de plastiques depuis fin 2019. Avant, les plastiques devaient être séparés à la main ou en répandant de petits morceaux de plastique dans un fluide normal, où certains 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, ainsi les différents types de déchets plastiques peuvent être réutilisés pour produire de nouveaux, produits en plastique de haute qualité. Cela rend la technologie plus économiquement viable.
Fluide magnétique super stable
Afin de rendre les MDS applicables 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 est 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 extraites par l'aimant lui-même.