PCB sastavni je dio svakog elektroničkog proizvoda. Sa povećanjem upotrebe elektronskih uređaja u svim aspektima našeg života i zbog njihovog skraćenog životnog veka, jedna stvar je povećanje količine e-otpada. Uz razvoj novih industrija kao što je Internet stvari i snažan razvoj naprednih tehnologija za pomoć vozaču u automobilskom sektoru, ovaj rast će se samo ubrzati.

Zašto je PCB otpad pravi problem?

Iako se PCB dizajni mogu koristiti dugi niz godina, činjenica je da se ovi mali alati kojima PCB dominiraju zamjenjuju alarmantnom frekvencijom. Stoga, ključno pitanje koje se nameće je problem razgradnje, što dovodi do mnogih ekoloških problema. Naročito u razvijenim zemljama, jer se veliki broj odbačenih elektronskih proizvoda odvozi na deponije, ispuštaju otrovne supstance u životnu sredinu, kao što su:

Živa – može uzrokovati oštećenje bubrega i mozga.

Kadmijum za koji je poznato da izaziva rak.

Olovo za koje je poznato da uzrokuje oštećenje mozga

Bromirani usporivači plamena (BFR) za koje je poznato da utiču na hormonsku funkciju žena.

Berilijum za koji je poznato da izaziva rak

Čak i ako se ploča reciklira i ponovo koristi umjesto da se baci na deponiju, proces recikliranja je opasan i može uzrokovati zdravstvene opasnosti. Drugi problem je što naša oprema postaje sve manja i lakša, te ju je teško rastaviti kako bi reciklirali dijelove koji se mogu reciklirati. Prije povlačenja bilo kojeg materijala koji se može reciklirati, sva ljepila i ljepila koja se koriste moraju se ručno ukloniti. Stoga je proces veoma naporan. Obično to znači slanje PCB ploča u manje razvijene zemlje sa nižim troškovima rada. Odgovor na ova pitanja (elektronska oprema nagomilana na deponijama ili se reciklira) je očigledno biorazgradivi PCB, koji može uvelike smanjiti e-otpad.

Zamjena sadašnjih toksičnih materijala prolaznim metalima (kao što su volfram ili cink) je veliki korak u tom smjeru. Tim naučnika iz Laboratorije za istraživanje materijala Frederick Seitz na Univerzitetu Ilinois u Urbana-Champaignu krenuo je u stvaranje potpuno funkcionalnog PCB-a koji se raspada kada je izložen vodi. PCB je napravljen od sljedećih materijala:

Komercijalne komponente u prodaji

Magnezijum pasta

Tungsten Paste

Supstrat natrijum karboksimetil celuloze (Na-CMC).

Vezni sloj od polietilen oksida (PEO).

U stvari, potpuno biorazgradivi PCB-i razvijeni su korištenjem biokompozita napravljenih od prirodnih celuloznih vlakana ekstrahiranih iz stabljika banane i pšeničnog glutena. Biokompozitni materijal ne sadrži hemijske supstance. Ovi biorazgradivi prolazni PCB-i imaju slična svojstva kao i konvencionalni PCB-i. Neki biorazgradivi PCB-i su također razvijeni koristeći pileće perje i staklena vlakna.

Biopolimeri kao što su ugljikohidrati i proteini su biorazgradivi, ali prirodni resursi koji su im potrebni (kao što su zemlja i voda) postaju retki. Obnovljivi i održivi biopolimeri se također mogu dobiti iz poljoprivrednog otpada (kao što su vlakna od banane), koji se ekstrahiraju iz stabljika biljaka. Ovi poljoprivredni nusproizvodi mogu se koristiti za razvoj potpuno biorazgradivih kompozitnih materijala.

Da li je odbor za zaštitu životne sredine pouzdan?

Obično, izraz „zaštita životne sredine“ podseća ljude na sliku lomljivih proizvoda, što nije atribut koji želimo da povežemo sa PCB-ima. Neke od naših zabrinutosti u vezi sa zelenim PCB pločama uključuju:

Mehanička svojstva-Činjenica da su ekološki prihvatljive ploče napravljene od vlakana banane navodi nas na pomisao da daske mogu biti lomljive poput lišća. Ali činjenica je da istraživači kombinuju materijale supstrata kako bi napravili ploče koje su po snazi ​​uporedive sa konvencionalnim pločama.

Termičke performanse – PCB mora imati odlične termičke performanse i ne može se lako zapaliti. Poznato je da biološki materijali imaju niži temperaturni prag, pa je na neki način ovaj strah osnovan. Međutim, niskotemperaturni lem može pomoći da se izbjegne ovaj problem.

Dielektrična konstanta – Ovo je područje u kojem su performanse biorazgradivih ploča iste kao i tradicionalne ploče. Dielektrične konstante postignute ovim pločama su u dobrom opsegu.

Performanse u ekstremnim uslovima – Ako je PCB biokompozitnog materijala izložen visokoj vlažnosti ili visokoj temperaturi, izlazno odstupanje neće biti primećeno.

Biokompozitni materijali za disipaciju toplote mogu zračiti mnogo toplote, što je obavezna karakteristika PCB-a.

Kako upotreba elektronskih proizvoda postaje sve raširenija, elektronski otpad će nastaviti da raste do alarmantne mere. Međutim, dobra vijest je da će daljnjim razvojem istraživanja o mogućnostima zaštite okoliša zelene ploče postati komercijalna stvarnost, čime će se smanjiti problemi e-otpada i e-recikliranja. Dok se borimo s prošlim e-otpadom i sadašnjom elektronskom opremom, vrijeme je da pogledamo u budućnost i osiguramo široku upotrebu biorazgradivih PCB-a.