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ePaper created 2013-09-23, 14:05:17 | version 1.25.20
10 4 Elektromagnetische Felder in der Verfahrenstechnik Der Eintrag von Energie durch hochfrequente elektromagneti- sche Felder wird in zahlreichen industriellen Prozessen einge- setzt. Das als »Electromagnetic Processing of Materials« (EPM) [1] bezeichnete Vorgehen ermöglicht einen sehr schnellen und kontrollierten Eintrag von Energie in Materialien. Insbesondere der homogene Eintrag über das ganze Materialvolumen, auch als volumetrische Erwärmung bezeichnet, ergibt eine sehr gute Effizienz im Vergleich zu Verfahren, die auf der Erwär- mung durch Konvektion oder Wärmeleitung beruhen [2]. Die Wechselwirkung der elektromagnetischen Felder mit Me- dien erfolgt mittels verschiedener Effekte wie der Lorentz- und Kelvinkraft sowie diamagnetischer Kräfte. Durch eine Steuerung dieser Wechselwirkungen können Materialien kont- rolliert bearbeitet oder verändert werden. Damit dabei die Mi- krostruktur der zu erwärmenden Medien nicht beeinträchtigt wird [1], müssen die grundlegenden Zusammenhänge dieser Wechselwirkungen für die jeweilige Anwendung untersucht und berücksichtigt werden. Elektromagnetische Felder für das Recycling Die Anwendung elektromagnetischer Felder bietet nicht nur wirtschaftliche Vorteile, sondern hilft, den ökologischen Fuß- abdruck auf der Erde zu verringern. Hierfür ist das von der EU geförderte Projekt FurnitReUse ein hervorragendes Beispiel. Projektziel ist es, eine nachhaltige Verwertungstechnologie für häusliche Holz- und Kunststoffabfälle unter Nutzung elektro- magnetischer Felder zu entwickeln: Das Projekt bietet einer- seits eine Lösung für die Verwertung der Abfälle, andererseits liefert die elektromagnetische Verarbeitung dieser Abfälle ein neuartiges, umweltfreundliches Material. Holz- und Kunststoffabfälle aus Haushalt und Büro Jedes Jahr fallen in europäischen Haushalten tausende Tonnen ausrangierter, zu entsorgender Holzmöbel, Spanplatten und Paneele an. In der Regel werden sie heute verbrannt, je nach nationaler Gesetzgebung können sie aber auch deponiert werden. Auch für Kunststoffe in Desktop-Computern, Bild- schirmen und Peripheriegeräten gibt es – außer der Entsor- gung in Deponien oder Verbrennungsanlagen nach Aussor- tierung der Metall- und Elektronikkomponenten – bisher nur wenige Technologieansätze für eine werkstoffliche Verwer- tung. Aufgrund des wachsenden Aufkommens dieser Abfälle erfordert der »Stand der Technik« vielmehr zusätzliche Depo- niefläche oder trägt, im Falle der Verbrennung, zur globalen Erwärmung durch die Freisetzung von Kohlenstoffdioxid bei. Insbesondere bei der Verbrennung lackierter oder anderweitig oberflächenbehandelter Platten wird eine hochwertige An- lagentechnik benötigt, um die Freisetzung von Schadstoffen zu vermeiden. Elektromagnetisches Aufarbeitungsverfahren Im Projekt FurnitReUse wurde ein innovatives elektromag- netisches Verfahren entwickelt, um diese Abfälle unter kon- trollierten Bedingungen in einem geschlossenen Reaktor mit integrierter und mittels Sensoren automatisierter Steuerung zu einem neuen Verbundwerkstoff aufzuarbeiten. Die ge- schredderten und vermahlenen Holz- und Kunststoffabfälle werden vermischt, in einer Prozesskammer mit Mikrowellen in einem elektromagnetischen Feld kontrolliert erwärmt und an- schließend zu Platten oder anderen Formen verpresst. Für die Aktivierung oder Regulierung des Prozesses werden keiner- lei Zusatzstoffe benötigt. Dies macht das Verfahren umwelt- freundlich und kostengünstig. RECYCLING VON HOLZ- UND KUNSTSTOFFAB- FÄLLEN MIT ELEKTROMAGNETISCHEN FELDERN Ali Imran Javaid M. Sc. UMWELT 1 2