PCB αποτελεί αναπόσπαστο μέρος κάθε ηλεκτρονικού προϊόντος. Με την αύξηση της χρήσης ηλεκτρονικών gadget σε όλες τις πτυχές της ζωής μας και λόγω της μειωμένης διάρκειας ζωής τους, ένα πράγμα είναι η αύξηση της ποσότητας των ηλεκτρονικών απορριμμάτων. Με την ανάπτυξη αναδυόμενων βιομηχανιών όπως το Διαδίκτυο των πραγμάτων και τη δυναμική ανάπτυξη προηγμένων τεχνολογιών υποστήριξης οδηγού στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, αυτή η ανάπτυξη θα επιταχυνθεί.

Γιατί τα απόβλητα PCB είναι πραγματικό πρόβλημα;

Αν και τα σχέδια PCB μπορούν να χρησιμοποιηθούν για πολλά χρόνια, το γεγονός είναι ότι αυτά τα μικρά εργαλεία στα οποία κυριαρχούν τα PCB αντικαθίστανται με ανησυχητική συχνότητα. Ως εκ τούτου, ένα βασικό ζήτημα που προκύπτει είναι το πρόβλημα αποσύνθεσης, το οποίο οδηγεί σε πολλά περιβαλλοντικά προβλήματα. Ειδικά στις ανεπτυγμένες χώρες, επειδή μεγάλος αριθμός απορριπτόμενων ηλεκτρονικών προϊόντων μεταφέρονται σε χώρους υγειονομικής ταφής, απελευθερώνουν τοξικές ουσίες στο περιβάλλον, όπως:

Ο υδράργυρος-μπορεί να προκαλέσει βλάβη στα νεφρά και στον εγκέφαλο.

Το κάδμιο είναι γνωστό ότι προκαλεί καρκίνο.

Ο μόλυβδος είναι γνωστό ότι προκαλεί εγκεφαλική βλάβη

Βρωμιούχα επιβραδυντικά φλόγας (BFR) – γνωστό ότι επηρεάζουν την ορμονική λειτουργία των γυναικών.

Το βηρύλλιο είναι γνωστό ότι προκαλεί καρκίνο

Ακόμα κι αν η σανίδα ανακυκλωθεί και επαναχρησιμοποιηθεί αντί να την πετάξει σε χωματερή, η διαδικασία ανακύκλωσης είναι επικίνδυνη και μπορεί να προκαλέσει κινδύνους για την υγεία. Ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι καθώς ο εξοπλισμός μας γίνεται μικρότερος και ελαφρύτερος, είναι δύσκολο να τον αποσυναρμολογήσουμε για να ανακυκλώσουμε τα ανακυκλώσιμα μέρη. Πριν από την απόσυρση τυχόν ανακυκλώσιμων υλικών, όλες οι κόλλες και οι κόλλες που χρησιμοποιούνται πρέπει να αφαιρεθούν με το χέρι. Επομένως, η διαδικασία είναι πολύ επίπονη. Συνήθως, αυτό σημαίνει αποστολή πλακών PCB σε λιγότερο ανεπτυγμένες χώρες με χαμηλότερο κόστος εργασίας. Η απάντηση σε αυτά τα ερωτήματα (ηλεκτρονικός εξοπλισμός συσσωρεύεται σε χώρους υγειονομικής ταφής ή ανακυκλώνεται) είναι προφανώς βιοαποδομήσιμο PCB, το οποίο μπορεί να μειώσει σημαντικά τα ηλεκτρονικά απόβλητα.

Η αντικατάσταση των σημερινών τοξικών υλικών με παροδικά μέταλλα (όπως το βολφράμιο ή ο ψευδάργυρος) είναι ένα μεγάλο βήμα προς αυτή την κατεύθυνση. Μια ομάδα επιστημόνων στο Εργαστήριο Έρευνας Υλικών Frederick Seitz στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις στο Urbana-Champaign έχει βάλει σκοπό να δημιουργήσει ένα πλήρως λειτουργικό PCB που αποσυντίθεται όταν εκτίθεται στο νερό. Το PCB είναι κατασκευασμένο από τα ακόλουθα υλικά:

Εμπορικά εξαρτήματα εκτός ραφιού

Πάστα μαγνησίου

Πάστα βολφραμίου

Υπόστρωμα Νατριούχου Καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης (Na-CMC).

Συγκολλητικό στρώμα πολυαιθυλενοξειδίου (PEO).

Στην πραγματικότητα, πλήρως βιοαποδομήσιμα PCB έχουν αναπτυχθεί χρησιμοποιώντας βιοσύνθετα υλικά κατασκευασμένα από φυσικές ίνες κυτταρίνης που εξάγονται από στελέχη μπανάνας και γλουτένη σίτου. Το βιοσύνθετο υλικό δεν περιέχει χημικές ουσίες. Αυτά τα βιοαποδομήσιμα παροδικά PCB έχουν παρόμοιες ιδιότητες με τα συμβατικά PCB. Μερικά βιοδιασπώμενα PCB έχουν επίσης αναπτυχθεί χρησιμοποιώντας φτερά κοτόπουλου και ίνες γυαλιού.

Τα βιοπολυμερή όπως οι υδατάνθρακες και οι πρωτεΐνες είναι βιοαποδομήσιμα, αλλά οι φυσικοί πόροι που απαιτούν (όπως η γη και το νερό) γίνονται σπάνιοι. Τα ανανεώσιμα και βιώσιμα βιοπολυμερή μπορούν επίσης να ληφθούν από γεωργικά απόβλητα (όπως ίνες μπανάνας), τα οποία εξάγονται από μίσχους φυτών. Αυτά τα γεωργικά υποπροϊόντα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη πλήρως βιοαποδομήσιμων σύνθετων υλικών.

Είναι αξιόπιστη η πλακέτα προστασίας του περιβάλλοντος;

Συνήθως, ο όρος «προστασία του περιβάλλοντος» θυμίζει στους ανθρώπους την εικόνα των εύθραυστων προϊόντων, κάτι που δεν είναι το χαρακτηριστικό που θέλουμε να συνδέσουμε με τα PCB. Μερικές από τις ανησυχίες μας σχετικά με τις πράσινες πλακέτες PCB περιλαμβάνουν:

Μηχανικές ιδιότητες-Το γεγονός ότι οι φιλικές προς το περιβάλλον σανίδες είναι κατασκευασμένες από ίνες μπανάνας μας κάνει να πιστεύουμε ότι οι σανίδες μπορεί να είναι τόσο εύθραυστες όσο τα φύλλα. Αλλά το γεγονός είναι ότι οι ερευνητές συνδυάζουν υλικά υποστρώματος για να φτιάξουν σανίδες που είναι συγκρίσιμες σε αντοχή με τις συμβατικές σανίδες.

Θερμική απόδοση-Το PCB πρέπει να είναι εξαιρετικό στη θερμική απόδοση και να μην είναι εύκολο να πιάσει φωτιά. Είναι γνωστό ότι τα βιολογικά υλικά έχουν χαμηλότερο όριο θερμοκρασίας, επομένως, κατά μία έννοια, αυτός ο φόβος είναι βάσιμος. Ωστόσο, η συγκόλληση χαμηλής θερμοκρασίας μπορεί να βοηθήσει στην αποφυγή αυτού του προβλήματος.

Διηλεκτρική σταθερά-Αυτή είναι η περιοχή όπου η απόδοση της βιοαποικοδομήσιμης σανίδας είναι ίδια με αυτή της παραδοσιακής σανίδας. Οι διηλεκτρικές σταθερές που επιτυγχάνονται από αυτές τις πλάκες είναι εντός του απαιτούμενου εύρους.

Απόδοση υπό ακραίες συνθήκες-Εάν το PCB του βιοσύνθετου υλικού εκτεθεί σε υψηλή υγρασία ή υψηλή θερμοκρασία, η απόκλιση εξόδου δεν θα παρατηρηθεί.

Τα βιοσύνθετα υλικά διάχυσης θερμότητας μπορούν να εκπέμψουν πολλή θερμότητα, κάτι που είναι απαραίτητο χαρακτηριστικό των PCB.

Καθώς η χρήση ηλεκτρονικών προϊόντων γίνεται όλο και πιο διαδεδομένη, τα ηλεκτρονικά απόβλητα θα συνεχίσουν να αυξάνονται σε ανησυχητικό βαθμό. Ωστόσο, τα καλά νέα είναι ότι με την περαιτέρω ανάπτυξη της έρευνας για τις επιλογές προστασίας του περιβάλλοντος, οι πράσινοι πίνακες θα γίνουν εμπορική πραγματικότητα, μειώνοντας έτσι τα ζητήματα ηλεκτρονικών αποβλήτων και ηλεκτρονικής ανακύκλωσης. Ενώ παλεύουμε με τα ηλεκτρονικά απόβλητα του παρελθόντος και τον τρέχοντα ηλεκτρονικό εξοπλισμό, είναι καιρός να κοιτάξουμε προς το μέλλον και να διασφαλίσουμε την ευρεία χρήση βιοαποδομήσιμων PCB.