Enabling Progress dans la Recyclage et développement durable
Le recyclage est un processus essentiel pour une gestion durable des ressources, et un équipement adapté est crucial pour un recyclage efficace et efficient de différents matériaux.
Les matériaux tels que la biomasse, les textiles, le bois, les piles et les déchets en général doivent être traités efficacement pour pouvoir être réutilisés correctement. Cela permet non seulement de réduire les déchets, mais également de contribuer de manière significative à la durabilité écologique et à la préservation des ressources.
Notre équipe d'experts et de professionnels vous aidera à trouver la solution idéale !
Biomasse et biocharbon
La biomasse et le biocharbon sont des ressources importantes pour différents processus. La première désigne les matières organiques issues de plantes et d'animaux, par exemple le bois, les résidus agricoles et le fumier animal. Elle est utilisée comme source d'énergie renouvelable par des procédés tels que la combustion, la gazéification et la fermentation anaérobie. Le second est un produit riche en carbone obtenu en chauffant de la biomasse dans un environnement pauvre en oxygène, un processus connu sous le nom de pyrolyse. Il est principalement utilisé comme amendement pour améliorer la santé des sols, augmenter la rétention d'eau et fixer le carbone. Alors que la biomasse est la matière première organique, le biocharbon est une forme transformée de la biomasse avec des applications spécifiques dans l'agriculture et la gestion de l'environnement.
Broyeur à bille et broyeur à couteaux pour le biocharbon
Les broyeurs à billes, comme la série PM de Retsch , sont souvent utilisés pour broyer le biocharbon et la biomasse afin de produire des particules fines. Les broyeurs à billes sont particulièrement efficaces pour produire du biocharbon de taille nanométrique, qui présente une surface plus importante et une meilleure capacité d'adsorption. Il est donc parfaitement adapté à des applications environnementales telles que l'élimination des polluants de l'eau et du sol. En outre, le broyage à billes peut améliorer la réactivité et la stabilité du biocharbon, ce qui permet de l'utiliser plus efficacement pour l'assainissement des sols et la liaison du carbone. Les broyeurs à couteaux, comme la série SM de Retsch, utilisent des couteaux tournant à grande vitesse pour couper et cisailler le biocharbon et la biomasse en particules plus petites. Cette méthode est généralement utilisée pour le premier broyage et peut produire des particules plus grosses que le broyeur à boulets. Le broyage par coupe convient au traitement d'une grande variété de matériaux de biomasse, y compris les copeaux de bois, la paille et les résidus agricoles. Les broyeurs à billes et les broyeurs à couteaux offrent tous deux des avantages uniques et sont choisis en fonction des exigences spécifiques de l'application de biocharbon ou de biomasse. On préfère les broyeurs à billes pour la production de particules fines de l'ordre du nanomètre, tandis que les broyeurs à couteaux conviennent pour le broyage primaire et les particules de plus grande taille. Plus ampls informations sur le broyage des déchets
Recycling and waste management | RETSCH
Nous vous montrons comment le verre, les gravats de construction, les batteries, les textiles et autres matériaux sont traités pour être réutilisés grâce à un prébroyage et une réduction de taille précis, une homogénéisation et un contrôle qualité – de manière professionnelle et efficace.
Teneur en carbone, soufre et hydrogène en biomasse et en biocharbon
La détermination du carbone, de l'azote et du soufre dans la biomasse est essentielle pour comprendre la composition et la valeur potentielle de ce produit. La biomasse peut être utilisée de différentes manières, par exemple comme biocarburant. L'analyseur ELEMENTRAC CHS-r d'ELTRA est la meilleure solution pour déterminer avec précision et fiabilité le carbone, l'hydrogène et le soufre dans la biomasse.
Pyrolyse. Il est principalement utilisé comme améliorant de sol pour améliorer la santé des sols, augmenter la rétention d'eau et fixer le carbone.
Ce système peut garantir :
- 1. Une grande précision et exactitude grâce à l'utilisation d'un four à résistance horizontal avec un tube en céramique, qui fonctionne à des températures allant jusqu'à 1550°C.
- 2. Large plage de mesure de 20 ppm à 100 %, parfaite pour tous les types d'échantillons de biomasse.
- 3. Poids d'échantillon élevé jusqu'à 500 mg pour l'analyse d'échantillons de biomasse hétérogènes.
- 4. Conformité avec la plupart des normes courantes ASTM, DIN, EN et ISO.
- 5. Module TIC disponible pour la détermination TIC
Analyse efficace de l'azote et du carbone en biomasse et en biocharbon selon la méthode de Dumas
Pour évaluer la teneur en azote et en carbone de la biomasse ou du biocharbon, la méthode de Dumas peut fournir des résultats rapides et fiables à haut débit.
L'analyseur garantit la combustion complète de tous les composants des échantillons grâce à l'utilisation d'une atmosphère d'oxygène pur et d'un catalyseur sans chrome très efficace. Cela empêche la formation de suie et d'étain liquide et contribue à la stabilité et à la précision des résultats.
L'analyseur est conçu pour être économique, avec des fonctions intelligentes d'économie de gaz et une utilisation efficace des consommables, ce qui permet de réduire le coût par échantillon.
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Teneur en humidité et en cendres de la biomasse et du biocharbon
La détermination de la teneur en humidité dans des échantillons de biomasse ou de biocharbon est décisive pour plusieurs raisons. La teneur en humidité a un effet direct sur le contenu énergétique de la biomasse. Une teneur en humidité plus élevée réduit le pouvoir calorifique, ce qui signifie que moins d'énergie est produite lors de la combustion de la biomasse.
La teneur en humidité a une influence sur le stockage et la manipulation de la biomasse. Une teneur en humidité élevée peut entraîner une croissance microbienne, une décomposition et une détérioration, ce qui rend la biomasse moins adaptée à la production d'énergie. Il est tout aussi important que la biomasse présente une teneur en humidité optimale pour une combustion efficace.
Dans les processus industriels, la connaissance de la teneur en humidité permet d'optimiser les étapes de séchage et de traitement, ce qui se traduit par une meilleure efficacité et des économies de coûts.
L'analyseur thermogravimétrique TGA Thermostep mesure la perte de poids d'un échantillon lorsqu'il est chauffé et fournit des données précieuses sur différents paramètres tels que l'humidité, les composants volatils et la teneur en cendres de la biomasse et du biocharbon.
Traitement thermique pour la transformation in Biochar
Lors du recyclage de la biomasse, les matières organiques telles que le bois, les feuilles et les résidus agricoles sont transformées en produits de valeur tels que le biocharbon. Les réacteurs de pyrolyse sont indispensables à ce processus. Ils chauffent la biomasse à haute température en l'absence d'oxygène pour produire du biocharbon. Vous souhaitez lire notre article sur ce sujet ? Vous trouverez l'article ici :
Processus d'incinération la biomasse
L'incinération de la biomasse est un procédé qui consiste à brûler des matières organiques pour produire des cendres. Ces cendres contiennent des nutriments et des minéraux précieux qui peuvent être recyclés et utilisés dans diverses applications. La température à laquelle la biomasse est incinérée peut avoir une influence considérable sur les propriétés des cendres produites. Des températures plus élevées entraînent une augmentation de la teneur en scories et de la pollution des cendres, tandis que des températures plus basses permettent de conserver une teneur en carbone plus élevée.
Choisissez le bon instrument grâce à cette image :
Pore size range and analysis method
Surface et répartition des pores dans le biocharbon dans le biochar
La surface et la répartition des pores sont des propriétés essentielles du biocharbon, qui influencent considérablement son efficacité dans différentes applications. La grande surface du biocharbon est principalement due à sa structure poreuse, qui se forme pendant le processus de pyrolyse.
La série Microtrac Belsorp a été développée pour mesurer la surface spécifique et la répartition de la taille des pores de matériaux tels que le biocharbon. Ces appareils utilisent des techniques d'adsorption de gaz pour fournir des analyses précises et détaillées. Le BELSORP MINI X, par exemple, est un analyseur de haute précision qui mesure la surface spécifique, la distribution de la taille des pores et le volume des pores avec une extrême précision. Il est équipé de plusieurs ports de mesure et d'un logiciel avancé, ce qui le rend idéal pour caractériser la structure poreuse du biocharbon.
Taille et forme des particules la biomasse
La taille et la forme des particules de différentes biomasses sont des facteurs décisifs dans l'évaluation des déchets. Selon l'utilisation finale, il peut être plus important de comprendre soit la forme, soit la taille des particules.
L'imagerie dynamique 2D est une méthode extrêmement pratique pour caractériser les particules, qui fournit des informations détaillées sur leur forme et leur taille. En outre, la distribution granulométrique est essentielle pour comprendre les propriétés physiques de la biomasse, qui sont cruciales pour des processus tels que l'incinération, la gazéification et la production de biocarburants.
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Séparation du CO2 Pour une société sans émissions de CO2
La biomasse et le biocharbon sont des ressources importantes pour différents processus. La première désigne les matières organiques issues de plantes et d'animaux, par exemple le bois, les résidus agricoles et le fumier animal. Elle est utilisée comme source d'énergie renouvelable par des procédés tels que la combustion, la gazéification et la fermentation anaérobie. Le second est un produit riche en carbone obtenu en chauffant de la biomasse dans un environnement pauvre en oxygène, un processus connu sous le nom de pyrolyse. Il est principalement utilisé comme amendement pour améliorer la santé des sols, augmenter la rétention d'eau et fixer le carbone. Alors que la biomasse est la matière première organique, le biocharbon est une forme transformée de la biomasse avec des applications spécifiques dans l'agriculture et la gestion de l'environnement.
Détermination du carbone total et du carbone organique dans les technologies CO2
L'analyse élémentaire permet de mesurer le carbone total (TC) et le carbone organique total (TOC) dans les échantillons afin d'évaluer l'efficacité des technologies de capture du carbone et de mieux comprendre les propriétés des matériaux utilisés dans la capture du carbone, tels que les absorbants et les catalyseurs.
Une analyse élémentaire précise est indispensable pour optimiser les processus de capture du carbone, en déterminant les matériaux et les conditions les plus efficaces pour l'absorption et le stockage du CO₂.
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Traitement thermique lors de l'activation de la zéolithe et du carbonate de calcium
Le traitement thermique joue un rôle décisif dans l'activation et la régénération des adsorbants utilisés dans les technologies de captage du carbone.
Les matériaux adsorbants tels que les zéolithes et le charbon actif sont activés thermiquement afin d'améliorer leurs propriétés d'adsorption. Ce processus consiste à chauffer les matériaux pour éliminer l'humidité et d'autres composants volatils.
Comme déjà mentionné pour l'adsorption à température alternée (TSA) et l'adsorption à pression alternée (PSA), le traitement thermique est utilisé pour régénérer les adsorbants.
Il existe également quelques procédés avancés, comme l'adsorption par oscillation à température et sous vide (TVSA), dans lesquels le gaz produit CO2 est lui-même utilisé comme moyen de chauffage pour le lit d'adsorbant, ce qui améliore l'efficacité et permet une production de CO2 de haute pureté.
Pour la zéolithe, par exemple, le processus se déroule généralement à des températures supérieures à 600 °C.
Pour la zéolithe par exemple, le processus se déroule généralement à des températures supérieures à 600 °C. Dans le cas du carbonate de calcium (CaCO3), le traitement thermique, également appelé calcination, consiste à chauffer le matériau à haute température (généralement entre 900 et 1000 °C) pour le décomposer en oxyde de calcium (CaO) et en dioxyde de carbone (CO2).
Le traitement thermique vous intéresse ?
Taille et forme des particules lors du stockage du CO2
La taille et la forme des particules peuvent avoir une influence considérable sur l'efficacité de la capture du carbone. Les particules plus petites et plus uniformes ont généralement une plus grande surface, ce qui peut améliorer l'adsorption du dioxyde de carbone.
La répartition de la taille des particules influence le comportement d'écoulement des poudres utilisées pour la capture du carbone. Un contrôle adéquat de la taille des particules garantit un écoulement fluide et empêche le système de se boucher. La forme peut également avoir une grande influence sur la vitesse de réaction. Les particules de forme irrégulière peuvent présenter des propriétés de surface différentes, ce qui a une incidence sur la vitesse à laquelle elles réagissent avec le dioxyde de carbone.
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Mesure de la courbe de percée du CO2
La mesure de la courbe de percée d'adsorption (BTC) est une méthode largement répandue pour étudier les paramètres de construction et les taux d'adsorption pour les processus d'adsorption. L'objectif est de récupérer le CO2, l'un des gaz à effet de serre, à partir d'un seul composant. La mesure de la courbe de percée du CO2, le rinçage à l'hélium et la mesure TPD sont effectués simultanément avec le BELCAT II afin d'observer le processus de traitement de régénération.
Mesure de la courbe de percée pour les mélanges gazeux (CO2 et vapeur d'eau)
La vapeur d'eau est présente dans de nombreux processus en tant que matière première ou sous-produit. Dans les procédés d'adsorption, on sait que la capacité d'adsorption du composant cible varie en fonction de la présence ou de l'absence de vapeur d'eau. Cela est dû à l'adsorption concurrente des différents composants dans l'adsorbant. En évaluant les adsorbants en présence de plusieurs composants, il est possible d'évaluer plus précisément leurs performances dans des conditions pratiques.
Avec BELCAT II, il est possible de mesurer la courbe de percée de l'adsorption du CO₂ en présence de faibles et fortes concentrations de vapeur d'eau et d'utiliser des capteurs de CO₂ et d'humidité comme détecteurs.
Captage, utilisation et stockage du carbone CCUS - CCU
Le CCUS consiste à capter le CO2 émis par les centrales électriques et les installations industrielles, puis à l'utiliser dans différentes applications ou à le stocker dans des formations géologiques profondes. Ce procédé contribue à réduire les émissions des secteurs qui sont difficiles à décarboner.
CCU se concentre sur la réutilisation du CO₂ capturé dans des produits tels que le béton, les combustibles et les produits chimiques. En intégrant le CO₂ dans ces produits, la CCU peut réduire le besoin en combustibles fossiles supplémentaires et diminuer les émissions globales. La CCUS et la CCU sont toutes deux essentielles pour atteindre la neutralité carbone et soutenir la transition vers un avenir durable.
Absorption et récupération de CO2 à température ambiante et à haute température
Afin d'atteindre la neutralité carbone, des travaux sont en cours pour développer des technologies de captage, d'utilisation et de stockage du dioxyde de carbone (CCUS), telles que Par exemple, la séparation directe de l'air (DAC), qui capte directement le CO2 dilué d'environ 400 ppm dans l'atmosphère, ainsi que les technologies qui captent des concentrations relativement élevées de CO2 (environ 20 %) provenant des usines. L'une de ces technologies est la séparation et la récupération du CO₂ par adsorption modulée en pression (AMP), dans laquelle le CO₂ est adsorbé à haute pression et désorbé à basse pression, et l'adsorption modulée en température (AMT), dans laquelle le CO2 est adsorbé à une température proche de la température ambiante (25 °C) et désorbé à une température d'environ 80-100 °C, ainsi que l'adsorption à pression et température alternées (PTSA), qui tient compte des deux processus. Le Belsopr Mini X est la solution idéale pour évaluer la capacité d'absorption du CO₂ dans différents matériaux tels que la zéolithe, le MOF/PCP ou le carbone poreux à différentes températures. Intéressé ? N'hésitez pas à nous contacter :
Du ciment vert pour un monde durable
Le ciment vert représente une approche révolutionnaire dans l'industrie du bâtiment, qui se concentre sur la durabilité et la responsabilité environnementale. Des matériaux recyclés sont utilisés dans le développement de ce matériau innovant, et des techniques avancées telles que le traitement thermique, l'analyse de surface, le broyage et l'analyse élémentaire sont utilisées pour déterminer les propriétés de ces matériaux.
Lors de la fabrication de ciment vert, le calcaire traditionnel riche en carbone est remplacé par des matériaux alternatifs tels que des argiles calcinées, des scories, des sables finis et des cendres volantes. Ces matériaux réduisent non seulement les émissions de carbone, mais améliorent également les propriétés du ciment.
Nous, chez Verder, nous nous efforçons de soutenir la recherche et les laboratoires industriels afin de permettre le progrès dans la fabrication de matériaux innovants et durables.
Détermination du carbone/soufre dans le four à induction
Le puissant four à induction de l'analyseur de carbone et de soufre CS-I fait fondre tous les types de matériaux de construction dans une atmosphère d'oxygène pur à des températures supérieures à 2 000 °C, tandis que jusqu'à quatre cellules infrarouges indépendantes avec des plages de mesure flexibles déterminent avec précision la teneur en soufre (et éventuellement en carbone).
Détermination du carbone/soufre avec un four à induction et à résistance combiné
La combinaison efficace d'un four à induction et d'un four à résistance dans un seul analyseur (ELTRA Dual Furnace Technology) offre une solution économique pour l'analyse élémentaire du carbone et du soufre dans les matériaux de construction.
En plus du four à induction pour l'analyse élémentaire des matériaux de construction verts, le CS-d est également équipé d'un four à résistance qui permet d'atteindre des températures allant jusqu'à 1 550 °C. Le four à résistance est idéal pour l'analyse de matériaux combustibles tels que le charbon, le coke ou les combustibles secondaires.
L'influence de la teneur en carbone, hydrogène et soufre sur le pouvoir calorifique
Le pouvoir calorifique effectif dépend de leur teneur en carbone et surtout en hydrogène. Lors de la combustion de déchets secondaires, par exemple, une quantité considérable d'eau se forme à partir de la teneur en hydrogène, qui doit ensuite être évaporée dans un four rotatif. Ce procédé réduit considérablement le pouvoir calorifique. Une analyse élémentaire et une détermination fiable de la teneur en carbone, en hydrogène et en soufre sont donc indispensables. Le CHS-r avec son four à résistance est l'appareil d'analyse idéal pour cette tâche. Pour un débit d'échantillons élevé, le CHS-580A est disponible avec un chargeur automatique pour 36 ou 130 creusets.
Détermination de la teneur en humidité, en cendres ou en LOI dans le ciment vert
La détermination conventionnelle des paramètres thermogravimétriques tels que l'humidité, les cendres ou la perte au feu (Loss On Ignition, LOI) à l'aide de fours à moufle et d'une balance externe prend souvent beaucoup de temps et entraîne des coûts de personnel élevés.
Le TGA Thermostep est un analyseur thermogravimétrique programmable avec balance intégrée qui détermine différents paramètres tels que l'humidité, les composants volatils et les cendres dans les combustibles ou le LOI dans le ciment en une seule analyse à des températures et dans des atmosphères définies par l'utilisateur.
Traitement thermique pour ciment SCM
Le traitement thermique permet d'utiliser efficacement les déchets dans la production de ciment. Par exemple, les cendres volantes et le laitier granulé de haut fourneau peuvent être traités à haute température pour améliorer leur réactivité et leur performance en tant que SCM (Supplementary Cementitious Material). Cela permet non seulement de réduire les déchets, mais aussi de préserver les ressources naturelles.
La calcination est l'un des processus les plus importants dans la fabrication du ciment. Elle consiste à chauffer une substance à haute température en y ajoutant de l'air ou de l'oxygène.
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Si vous souhaitez en savoir plus sur le contrôle du respect des essais sur le ciment, lisez notre article.
Activation mécanochimique des argiles
L'activation mécanochimique des argiles est un procédé qui implique un broyage intensif afin de créer un désordre structurel et d'augmenter la réactivité chimique des minéraux argileux. Cette méthode est considérée comme une alternative écologique à l'activation thermique conventionnelle, car elle évite les températures de calcination élevées.
Le processus commence par un broyage intensif afin de créer un désordre structurel et une amorphisation, ce qui augmente la réactivité.
La combinaison de l'activation thermique et mécanochimique peut encore améliorer la réactivité des argiles. Par exemple, la combinaison de l'activation mécanochimique et d'un traitement thermique préalable peut augmenter considérablement la surface spécifique et la réactivité des argiles hétérogènes.
Verder peut proposer des procédés optimisés qui combinent différentes techniques telles que le four Carbolith, les systèmes de broyage Retsch et les analyseurs de surface Microtrac.
L'utilisation de broyeurs à billes pour effectuer des réactions mécanochimiques sans solvant permet non seulement d'accélérer les réactions et donc de réaliser des économies d'énergie par rapport aux approches classiques à base de solvant, mais aussi de relever des défis tels que la faible solubilité des réactifs. Elle permet des réactions qui ne sont pas réalisables dans des solvants et permet la stabilisation et la purification des produits intermédiaires.
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Analyse de la structure des pores du ciment durci
Le secteur de la construction accorde une importance croissante à la durabilité, et l'utilisation de déchets dans la production de ciment constitue une approche prometteuse.
Le ciment durci, tel que le HCP, est un composant clé du béton et peut tirer un avantage considérable de l'incorporation de divers déchets, tant en termes d'impact environnemental que de performances.
La pâte de ciment durci (HCP) est un matériau poreux et hétérogène composé principalement de silicates de calcium hydratés (C-S-H). Ses propriétés et sa structure sont influencées par la teneur en humidité, la distribution de la taille des pores étant non linéaire et affectée par l'humidité relative. Les forces de surface et la condensation capillaire jouent un rôle important dans le comportement du HCP.
Les porosimètres à mercure BELPORE, disponibles en trois modèles (LP, MP, HP), mesurent les diamètres des pores de 3,6 nanomètres à 1 millimètre en utilisant le principe P.A.S.C.A.L. pour un contrôle optimisé de la pression, permettant des mesures rapides et précises avec de faibles coûts de fonctionnement et des capacités d'analyse de données complètes.
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L'importance de la taille des particules dans la fabrication du ciment Portland vert
La distribution granulométrique du ciment vert Portland est un facteur décisif qui influence ses performances et ses propriétés. Une mesure et un contrôle précis de la taille des particules sont essentiels pour optimiser la réactivité, la résistance et la durabilité du ciment.
La taille des particules peut influencer l'efficacité du processus de broyage et la qualité du produit final. Bien que des progrès continus soient réalisés dans le domaine du contrôle automatisé des processus, de nombreuses usines dans le monde contrôlent le broyage manuellement et mesurent la taille des particules à l'aide de la perméabilité à l'air de Blaine, de la sédimentation photochimique de Wagner et des méthodes de tamisage granulométrique.
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Les surfaces BET sont en ciment vert
L'analyse de surface, en particulier la mesure de la surface spécifique selon la méthode BET (Brunauer-Emmett-Teller), joue un rôle décisif dans la compréhension de la réactivité et de la résistance du ciment vert. Cette analyse aide à optimiser la conception du mélange et garantit les propriétés souhaitées du produit final.
L'analyse BET fournit des mesures précises de la surface spécifique des matériaux contenant du ciment. Une surface plus grande indique un plus grand nombre de sites réactifs, qui peuvent favoriser le processus d'hydratation et améliorer la résistance et la durabilité du béton.
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DEEE et PILES
Le ciment vert représente une approche révolutionnaire dans l'industrie du bâtiment, qui se concentre sur la durabilité et la responsabilité environnementale. Des matériaux recyclés sont utilisés dans le développement de ce matériau innovant, et des techniques avancées telles que le traitement thermique, l'analyse de surface, le broyage et l'analyse élémentaire sont utilisées pour déterminer les propriétés de ces matériaux.
Lors de la fabrication de ciment vert, le calcaire traditionnel riche en carbone est remplacé par des matériaux alternatifs tels que des argiles calcinées, des scories, des sables finis et des cendres volantes. Ces matériaux réduisent non seulement les émissions de carbone, mais améliorent également les propriétés du ciment.
Nous, chez Verder, nous nous efforçons de soutenir la recherche et les laboratoires industriels afin de permettre le progrès dans la fabrication de matériaux innovants et durables.
Analyse de l'azote et de l'oxygène dans le nitrure de silicium d'une pile au lithium
Les piles au lithium peuvent contenir du nitrure de silicium dans une électrode. La teneur en azote est mesurée pour indiquer la pureté du nitrure de silicium, tandis que la teneur en oxygène est déterminée pour évaluer les propriétés électriques. Le recyclage de ces composants est d'une importance cruciale, et l'appareil ONH-p vous permet d'obtenir des résultats précis et fiables.
Détermination du carbone et du soufre dans les composants en plomb des piles au plomb
La mesure du soufre par analyse de combustion est utilisée pour le contrôle qualité final des piles au plomb chargées. La détermination de ces deux composants est également très importante pour le processus de recyclage. Les électrodes sont constituées de plomb et d'oxyde de plomb et doivent être exemptes de soufre. Les propriétés de la pâte de pile ont un impact sur les performances et la durée de vie de la pile, et le sulfate de plomb qu'elle contient détermine ses propriétés.
Traitement thermique de matériaux carbonés à une température pouvant atteindre 3000 °C pour la fabrication de matériaux d'électrodes de haute qualité
Le matériau carboné est transformé par traitement à haute température en couches uniformes et empilées. Les nanostructures ainsi créées sont maintenues ensemble par les forces de Van der Waals, c'est-à-dire par de faibles forces intermoléculaires qui apparaissent entre les molécules ou les atomes. Les séries de fours HTK et GLO ont été spécialement développées pour optimiser le contrôle de la température lors de la fabrication de matériaux homogènes et uniformes. Elles peuvent également être utilisées pour le recyclage de matériaux.
Traitement thermique de matériaux de piles recyclés pour l'obtention d'éléments réutilisables
Le traitement thermique est une étape du processus qui peut être utilisée dans les applications de recherche pour le traitement de lots de matériaux afin d'obtenir des éléments recyclables et des métaux précieux sous atmosphère modifiée et à l'air libre. Des systèmes de traitement des gaz d'échappement sont disponibles pour minimiser l'impact environnemental. Conformément à la directive européenne 2013/56/UE, 50 % en masse des matériaux de la pile doivent être recyclés.
Broyage et tamisage de matériaux de piles pour la séparation
Une des premières étapes du processus de recyclage consiste à broyer les piles démontées ou entières. Les broyeurs à couteaux RETSCH permettent de broyer des piles ou des composants à l'échelle du laboratoire, ce qui aide la recherche à développer de nouvelles méthodes de recyclage. Les tamiseuses RETSCH sont utilisées pour séparer les différentes fractions de matériaux, par exemple la masse noire des pièces polymères et métalliques.
Broyeurs de laboratoire pour l'homogénéisation des fractions de recyclage des piles
Dans un processus de recyclage des piles, les piles usagées sont triées en différentes fractions de matériaux. Afin d'évaluer l'efficacité d'un processus de recyclage et d'examiner la pureté des différentes fractions, les échantillons sont homogénéisés et analysés. La valeur marchande de la masse noire dépend, par exemple, de sa teneur en métaux précieux tels que le lithium ou le cobalt. La masse noire peut être homogénéisée dans un broyeur à billes. Afin d'éviter les contaminations croisées, il convient de choisir des outils de broyage métalliques ou en céramique. La fraction de matière polymère et les feuilles métalliques sont d'abord prédécoupées à l'aide d'un broyeur à couteaux, puis pulvérisées, généralement à des températures cryogéniques, par exemple avec le CryoMill de RETSCH.
Densité des matériaux des électrodes
La densité (g/cm³) est un facteur décisif pour la caractérisation et l'évaluation des matériaux actifs des batteries. Un pycnomètre à gaz détermine la densité des matériaux des électrodes en mesurant la quantité de gaz déplacé (hélium).
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Diffraction laser et analyse dynamique d'images pour mesurer la taille et la forme des particules de différents composants de batteries
La taille des particules des matériaux des anodes, des cathodes et des séparateurs a une influence sur la performance électrochimique des piles. Une taille de particule plus petite entraîne des trajets plus courts dans les matériaux solides et une surtension plus faible, ce qui améliore le taux de charge/décharge.
La caractérisation des particules est également l'un des facteurs les plus importants dans le processus de récupération des composés de la pile.
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Adsorption de gaz pour déterminer la surface et la répartition de la taille des pores des matériaux des électrodes
La surface spécifique et la répartition de la taille des pores des matériaux des électrodes peuvent être déduites de l'isotherme de sorption de gaz mesurée. La surface spécifique (m²/g) est un paramètre important pour la caractérisation et l'évaluation des matériaux actifs des piles, car leur morphologie a une influence directe sur les performances de la pile.
Applications de la technologie des batteries par QATM
La transition énergétique nécessite des concepts efficaces de stockage d'énergie, car les sources d'énergie renouvelable telles que le solaire et l'éolien ne sont pas disponibles en continu. Par conséquent, un approvisionnement énergétique fiable n'est pas possible sans solutions de stockage appropriées. Les batteries lithium-ion se sont imposées comme la meilleure solution de batterie disponible en raison de leur haute densité d'énergie, de leur longue durée de vie, de leur faible auto-décharge et de leur capacité de charge rapide. La préparation métallographique sur mesure est essentielle pour mieux comprendre et développer les matériaux et les structures de ces batteries. Elle fournit des informations détaillées sur la microstructure, la composition des matériaux et la qualité des composants et des joints individuels, contribuant à l'optimisation des batteries lithium-ion.
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