Geri Dönüşüm Süreci Yakında Endüstriyel Uygulamaya Hazır

Montanuniversität Leoben'deki Demir Dışı Metalurji Kürsüsü'nde şirket ortaklarıyla iş birliği içinde yürütülen bir proje, kullanılmış alüminyum kahve kapsüllerinden yeni kahve kapsülleri üretmek için yeni bir işlem süreci geliştirmeyi amaçlıyor. Leoben Üniversitesi Demir Dışı Metalurji Kürsüsü'nde araştırmacı olan Doçent Dr. Eva Gerold, "Bu tür kapsüllerden elde edilen alüminyum çok değerlidir ve döngüsel ekonomi açısından korunmalıdır," diyor. Profesör bir örnek veriyor: "Nespresso kapsülleri, ana bileşeni alüminyum olan yaklaşık 0,5 ila 1 gram ambalaj malzemesinden oluşur ve yaklaşık 6 gram kahve içerir." Buradaki zorluk, bu bileşenleri ayırmak ve verimli geri dönüşüm sağlamaktır.

Alüminyum Alaşımları İçin Geri Dönüşüm Seçenekleri Gereklidir

Alaşımlar özellikle zorlu bir görev teşkil ediyor. "Metalurjide bir söz vardır: Bir şey alüminyuma girdi mi, alüminyumda kalır. Bu, özellikle geri dönüşüm bağlamında önemli bir noktadır, çünkü alüminyum, uygulama alanına bağlı olarak her biri kendine özgü özelliklere sahip çok sayıda alaşım halinde bulunur; örneğin araba kapıları veya kahve kapsülleri. Alaşımların kararlı ve çekici olması gerekir, bu nedenle silikon, çinko veya demir gibi alaşım elementleri kullanılır.

Kahve kapsüllerinin ise yoğun, çok ince ve sarılabilir olması gerekiyor. Bu gereklilikler sadece alaşımı seçerken ve geliştirirken değil, aynı zamanda sonraki geri dönüşüm sürecinde de dikkate alınmalı," diyor Gerold.

Ancak, örneğin kahve kapsülleri için alaşımlar üreticiden üreticiye farklılık gösterir. Hurda da iyi ayrıştırılmamış veya karıştırılmamışsa, ondan tekrar belirli bir alaşım üretmek kolay değildir. Bu gibi durumlarda genellikle döküm alaşımlar üretilir - klasik olarak motor blokları için. Artan e-mobiliteyle birlikte bu talep azalmaktadır, bu nedenle yeni geri dönüşüm seçeneklerine ihtiyaç duyulmaktadır. Araştırmacılar, farklı alaşım elementi içeriklerini tolere edebilen alaşımlar ve geri dönüşüm süreçleri geliştirmek için bu noktada çalışmaktadır.

Alüminyum Folyo Üreten Süreç

Yeni geri dönüşüm sürecini test etmek ve optimize etmek için endüstriyel bir ortak, araştırmacılara hem organik bileşenlerin oranı hem de parçalanma derecesi bakımından farklılık gösteren farklı şekilde hazırlanmış kapsül malzemeleri sağlıyor.

"İlk adımda, kullanılmış kahve kapsülleri parçalanır ve içerdikleri kahve ayrıştırılır. Kapsüllerdeki yağlar ve vernikler daha sonra uzaklaştırılır. Bunlar, eriyiği kirletebilecek organik bileşenler içerir. Bu dönüşüm süreci, oksijenin yokluğunda, örneğin nitrojen yardımıyla termal olarak gerçekleşir. Elde edilen gazlar yüksek kalorifik değere sahiptir ve eritme fırınını enerji tasarruflu bir şekilde ısıtmak için kullanılır," diye açıklıyor araştırmacı. Kapsüllerin yüksek yüzey hacminden kaynaklanan oksidasyonu en aza indirmek için, eritmeden önce sıkıştırılırlar. "Birincil malzemeler önce iki bölmeli fırınlarda karbonize edilir ve metalik alüminyum üretmek için eritme banyosuna itilir. Tuz işlemi ayrıca safsızlıkların giderilmesine ve eriyiğin bileşiminin iyileştirilmesine yardımcı olur," diye ekliyor Gerold. Sonraki adımlarda, sandalyenin kendi mini haddeleme makinesinde 0,1 mm nihai kalınlığa sahip folyolara -istenen son malzemeye- yuvarlanan küçük alüminyum külçeler üretilir.

Geri Dönüşüm Süreci Yakında Endüstriyel Uygulamaya Hazır

Projenin ilerleyen aşamalarında, alüminyum folyolar bir şirket ortağı tarafından endüstriyel olarak kahve kapsüllerine işlenecek ve bu da kahve kapsüllerinin kapalı devre geri dönüşümünü mümkün kılacak. "Bu arada, geri dönüştürülen kahve kapsüllerinin mutlaka yeni bir kapsüle dönüştürülmesi gerekmiyor," diye ekliyor araştırmacı, "ihtiyaçlara ve alaşım özelliklerine bağlı olarak içecek kutusu veya yeni bir dizüstü bilgisayar yapmak için de kullanılabilirler."

KAYNAK: https://www.chemeurope.com/en/news/1186794/clean-aluminum-from-used-coffee-capsules.html