¿Es el PCB biodegradable lo suficientemente respetuoso con el medio ambiente?

PCB es una parte integral de cada producto electrónico. Con el aumento en el uso de dispositivos electrónicos en todos los aspectos de nuestras vidas y debido a su vida útil más corta, una cosa es el aumento en la cantidad de desechos electrónicos. Con el desarrollo de industrias emergentes como Internet de las cosas y el vigoroso desarrollo de tecnologías avanzadas de asistencia al conductor en el sector automotriz, este crecimiento solo se acelerará.

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Por qué los residuos de PCB son un problema real?

Aunque los diseños de PCB se pueden usar durante muchos años, el hecho es que estas pequeñas herramientas que dominan los PCB están siendo reemplazadas con una frecuencia alarmante. Por lo tanto, un tema clave que surge es el problema de la descomposición, que conduce a muchos problemas ambientales. Especialmente en los países desarrollados, debido a que una gran cantidad de productos electrónicos desechados se transportan a vertederos, liberan sustancias tóxicas al medio ambiente, tales como:

Mercurio: puede causar daño renal y cerebral.

Cadmio: se sabe que causa cáncer.

Se sabe que el plomo causa daño cerebral

Retardantes de llama bromados (BFR): se sabe que afectan la función hormonal de la mujer.

Berilio: conocido por causar cáncer

Incluso si la tabla se recicla y se reutiliza en lugar de tirarla a un vertedero, el proceso de reciclaje es peligroso y puede causar riesgos para la salud. Otro problema es que a medida que nuestros equipos se vuelven más pequeños y livianos, es una tarea difícil desarmarlos para reciclar las partes reciclables. Antes de retirar cualquier material reciclable, todos los pegamentos y adhesivos utilizados deben eliminarse manualmente. Por tanto, el proceso es muy laborioso. Por lo general, esto significa enviar placas de PCB a países menos desarrollados con costos laborales más bajos. La respuesta a estas preguntas (equipos electrónicos amontonados en vertederos o reciclados) es obviamente PCB biodegradable, que puede reducir en gran medida los desechos electrónicos.

Reemplazar los materiales tóxicos actuales con metales transitorios (como tungsteno o zinc) es un gran paso en esta dirección. Un equipo de científicos del Laboratorio de Investigación de Materiales Frederick Seitz de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign se ha propuesto crear un PCB completamente funcional que se descomponga cuando se expone al agua. El PCB está hecho de los siguientes materiales:

Componentes comerciales listos para usar

Pasta de magnesio

Pasta de tungsteno

Sustrato de carboximetilcelulosa de sodio (Na-CMC)

Capa de unión de óxido de polietileno (PEO)

De hecho, se han desarrollado PCB totalmente biodegradables utilizando biocomposites hechos de fibras de celulosa naturales extraídas de tallos de banano y gluten de trigo. El material biocompuesto no contiene sustancias químicas. Estos PCB transitorios biodegradables tienen propiedades similares a los PCB convencionales. También se han desarrollado algunos PCB biodegradables utilizando plumas de pollo y fibras de vidrio.

Los biopolímeros como los carbohidratos y las proteínas son biodegradables, pero los recursos naturales que requieren (como la tierra y el agua) son cada vez más escasos. También se pueden obtener biopolímeros renovables y sostenibles a partir de desechos agrícolas (como la fibra de banano), que se extrae de los tallos de las plantas. Estos subproductos agrícolas se pueden utilizar para desarrollar materiales compuestos totalmente biodegradables.

¿Es confiable la placa de protección ambiental?

Por lo general, el término “protección del medio ambiente” recuerda a las personas la imagen de productos frágiles, que no es el atributo que queremos asociar con los PCB. Algunas de nuestras preocupaciones con respecto a las placas de circuito impreso verdes incluyen:

Propiedades mecánicas: el hecho de que las tablas ecológicas estén hechas de fibra de plátano nos hace pensar que las tablas pueden ser tan frágiles como las hojas. Pero el hecho es que los investigadores están combinando materiales de sustrato para fabricar tableros que son comparables en resistencia a los tableros convencionales.

Rendimiento térmico: el PCB debe tener un rendimiento térmico excelente y no es fácil de incendiarse. Se sabe que los materiales biológicos tienen un umbral de temperatura más bajo, por lo que, en cierto sentido, este temor está bien fundado. Sin embargo, la soldadura a baja temperatura puede ayudar a evitar este problema.

Constante dieléctrica: esta es el área donde el rendimiento de la placa biodegradable es el mismo que el de la placa tradicional. Las constantes dieléctricas logradas por estas placas están dentro del rango requerido.

Rendimiento en condiciones extremas: si la PCB del material biocompuesto se expone a alta humedad o alta temperatura, no se observará la desviación de salida.

Los materiales biocompuestos de disipación de calor pueden irradiar mucho calor, que es una característica necesaria de los PCB.

A medida que el uso de productos electrónicos se generalice cada vez más, los desechos electrónicos seguirán creciendo de manera alarmante. Sin embargo, la buena noticia es que con el mayor desarrollo de la investigación sobre opciones de protección ambiental, los pizarrones verdes se convertirán en una realidad comercial, reduciendo así los problemas de desechos electrónicos y reciclaje electrónico. Si bien nos enfrentamos a los desechos electrónicos del pasado y los equipos electrónicos actuales, es hora de que miremos hacia el futuro y garanticemos el uso generalizado de PCB biodegradables.