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Fin de vie des circuits imprimés : enfin une méthode de traitement non polluante ?

Posté le par Arnaud Moign dans Matériaux, Biotech & chimie

Les déchets ultimes issus du traitement en fin de vie des déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE) contiennent des produits hautement toxiques et polluants dont l’incinération est interdite en Europe. Des chercheurs chinois proposent une méthode pour séparer les composés bromés de la partie organique.

Hors composants, les circuits imprimés contiennent 70 % de particules non métalliques et 30 % de métaux. Si le démantèlement des appareils électroniques permet de récupérer une partie des métaux par séparation magnétique ou électrostatique, la toxicité du mélange de résines, de fibres et d’additifs qui perdurent n’est pas un secret, mais un problème à résoudre.

Les composés bromés : des produits dangereux

Pour éviter les risques d’incendie, les résines des cartes électroniques contiennent des retardateurs de flamme, notamment des ignifugeants bromés comme les PBDE (Polybromodiphényléther). Très utilisés dans l’industrie, ces composés bromés sont suspectés d’être des perturbateurs endocriniens et d’être bioaccumulables : on les retrouve ainsi tout au long de la chaîne alimentaire. Autant dire que leur élimination est un casse-tête, surtout qu’on les retrouve un peu partout puisqu’ils représentent environ 30 % des ignifugeants du marché.

Méthode d’élimination du brome

Une équipe de chercheurs de la Sun Yat-sen University de Canton (RPC) s’est ainsi attaquée au problème de l’élimination du brome des déchets de cartes électroniques. La méthode qu’ils ont développée consiste dans un premier temps à concasser les circuits imprimés et à séparer la partie métallique du reste, par des procédés de séparation conventionnels.

Les particules non métalliques (résines phénoliques et époxy, fibres, PBDE, etc.), d’une taille de 1 à 2mm, sont ensuite broyées à l’aide d’un broyeur à boulets, une machine en rotation dans laquelle sont placées des billes d’agate permettant de transformer les matériaux en de fines poudres.

Jusqu’ici, rien d’extraordinaire : la subtilité de la méthode qu’ils ont développée vient de l’ajout de “Nanoscale zero-valent iron (nZVI)”, une poudre de fer pur nanométrique (50nm). En effet, des études précédentes ont montré l’efficacité du nZVI en tant que réactif dans le cobroyage de composés organiques halogénés (chlorés, bromés ou fluorés).

Un mécanisme efficace, mais améliorable

L’étude qu’ils ont publiée dans le journal ACS Sustainable Chemistry & Engineering montre ainsi que le nZVI fournit des électrons aux liaisons chimiques C-Br, ce qui permet de favoriser la débromation. Le brome se retrouve ensuite “piégé” autour des nanoparticules de fer, sous forme de phases inorganiques FeBr2.

Après broyage, la quantité de brome présente en surface des particules a ainsi diminué de 50 %. Bien qu’améliorable, ce résultat est tout de même encourageant. Par ailleurs, la transformation des granulats en molécules organiques de quelques dizaines de microns est en soi intéressante, car elle facilite leur éventuelle élimination future.

D’après les travaux de Xi Chen, Jie Zhu, Jujun Ruan, Ye-tao Tang et Rong-liang Qiu (Guangdong Provincial Key Laboratory of Environmental Pollution Control and Remediation Technology, School of Environmental Science and Engineering, Sun Yat-sen University, 135 Xingang Xi Road, Guangzhou 510275, People’s Republic of China).

Source : ACS news service

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