Kas biolagunev PCB on piisavalt keskkonnasõbralik?

PCB on iga elektroonikatoote lahutamatu osa. Seoses elektrooniliste vidinate kasutamise kasvuga meie kõigis eluvaldkondades ja nende eluea lühenemise tõttu on üks asi e-jäätmete hulga suurenemine. Seoses tärkavate tööstusharude, nagu asjade Internet, arenguga ja autosektoris arenenud juhiabitehnoloogiate jõulise arenguga see kasv ainult kiireneb.

ipcb

Miks on PCB jäätmed tõeline probleem?

Kuigi PCB-de konstruktsioone saab kasutada palju aastaid, on tõsiasi, et neid väikeseid tööriistu, milles PCB-d domineerivad, vahetatakse murettekitavalt sageli välja. Seetõttu on põhiprobleemiks lagunemisprobleem, mis toob kaasa palju keskkonnaprobleeme. Eriti arenenud riikides, kuna suur hulk kasutuselt kõrvaldatud elektroonikatooteid transporditakse prügilatesse, eralduvad need keskkonda mürgiseid aineid, näiteks:

Elavhõbe – võib põhjustada neeru- ja ajukahjustusi.

Kaadmium põhjustab teadaolevalt vähki.

Plii põhjustab teadaolevalt ajukahjustusi

Broomitud leegiaeglustid (BFR), mis teadaolevalt mõjutavad naiste hormonaalset funktsiooni.

Berüllium põhjustab teadaolevalt vähki

Isegi kui plaat võetakse prügilasse viskamise asemel ringlusse ja taaskasutatakse, on ringlussevõtu protsess ohtlik ja võib põhjustada terviseriske. Teine probleem on see, et kuna meie seadmed muutuvad väiksemaks ja kergemaks, on nende lahtivõtmine taaskasutatavate osade taaskasutamiseks keeruline ülesanne. Enne taaskasutatavate materjalide eemaldamist tuleb kõik kasutatud liimid ja liimid käsitsi eemaldada. Seetõttu on protsess väga töömahukas. Tavaliselt tähendab see PCB-plaatide saatmist vähem arenenud riikidesse, kus tööjõukulud on madalamad. Vastus neile küsimustele (elektroonilised seadmed, mis on kuhjatud prügilasse või lähevad taaskasutusse) on ilmselgelt biolagunev PCB, mis võib oluliselt vähendada e-jäätmeid.

Praeguste mürgiste materjalide asendamine mööduvate metallidega (nt volfram või tsink) on suur samm selles suunas. Illinoisi ülikoolis Urbana-Champaignis asuva Frederick Seitzi materjalide uurimislabori teadlaste meeskond on võtnud eesmärgiks luua täielikult funktsionaalne PCB, mis veega kokkupuutel laguneb. PCB on valmistatud järgmistest materjalidest:

Kaubanduslikud valmiskomponendid

Magneesiumi pasta

Volframpasta

Naatriumkarboksümetüültselluloosi (Na-CMC) substraat

Polüetüleenoksiidi (PEO) sidekiht

Tegelikult on täielikult biolagunevad PCBd välja töötatud, kasutades banaanivartest ja nisugluteenist ekstraheeritud looduslikest tsellulooskiududest valmistatud biokomposiite. Biokomposiitmaterjal ei sisalda keemilisi aineid. Need biolagunevad ajutised PCB-d on tavapäraste PCB-dega sarnased. Mõned biolagunevad PCBd on välja töötatud ka kana sulgede ja klaaskiudude abil.

Biopolümeerid, nagu süsivesikud ja valgud, on biolagunevad, kuid nende jaoks vajalikud loodusvarad (nagu maa ja vesi) on muutumas napiks. Taastuvaid ja jätkusuutlikke biopolümeere saab saada ka põllumajandusjäätmetest (näiteks banaanikiust), mida ekstraheeritakse taimevartest. Neid põllumajanduslikke kõrvalsaadusi saab kasutada täielikult biolagunevate komposiitmaterjalide väljatöötamiseks.

Kas keskkonnakaitseamet on usaldusväärne?

Tavaliselt tuletab mõiste “keskkonnakaitse” inimestele meelde õrnade toodete kuvandit, mis ei ole atribuut, mida me PCB-dega seostada ei taha. Mõned meie mured seoses roheliste PCB-plaatidega on järgmised:

Mehaanilised omadused – Asjaolu, et keskkonnasõbralikud lauad on valmistatud banaanikiust, paneb meid arvama, et lauad võivad olla sama haprad kui lehed. Kuid tõsiasi on see, et teadlased kombineerivad alusmaterjale, et valmistada plaate, mille tugevus on võrreldav tavaliste plaatidega.

Soojusomadused – PCB peab olema suurepärase soojustõhususega ega tohi kergesti süttida. Teatavasti on bioloogilistel materjalidel madalam temperatuurilävi, nii et teatud mõttes on see kartus igati põhjendatud. Kuid madala temperatuuriga joodis aitab seda probleemi vältida.

Dielektriline konstant – see on ala, kus biolaguneva plaadi jõudlus on sama, mis traditsioonilisel plaadil. Nende plaatidega saavutatud dielektrilised konstandid on nõutavas vahemikus.

Toimivus ekstreemsetes tingimustes – kui biokomposiitmaterjali PCB puutub kokku kõrge niiskuse või kõrge temperatuuriga, siis väljundhälvet ei täheldata.

Soojust hajutavad biokomposiitmaterjalid võivad kiirata palju soojust, mis on PCBde nõutav omadus.

Kuna elektroonikatoodete kasutamine muutub üha laiemaks, kasvab elektroonikaromude arv jätkuvalt murettekitavalt suurel määral. Hea uudis on aga see, et keskkonnakaitsevõimaluste uuringute edasiarendamise käigus muutuvad rohelised tahvlid kaubanduslikuks reaalsuseks, vähendades seeläbi e-jäätmete ja e-ringlussevõtuga seotud probleeme. Kuigi me võitleme mineviku e-jäätmete ja praeguste elektroonikaseadmetega, on meil aeg vaadata tulevikku ja tagada biolagunevate PCBde laialdane kasutamine.