PCB on olennainen osa jokaista elektronista tuotetta. Sähköisten laitteiden käytön lisääntyessä kaikilla elämämme osa-alueilla ja niiden lyhentyneen käyttöiän vuoksi yksi asia on sähköisen jätteen määrän kasvu. Nousevien teollisuudenalojen, kuten esineiden internetin, ja autoalan edistyneiden kuljettajaa avustavien teknologioiden voimakkaan kehittämisen myötä tämä kasvu vain kiihtyy.

Miksi PCB-jätteet ovat todellinen ongelma?

Vaikka PCB-malleja voidaan käyttää useita vuosia, tosiasia on, että näitä pieniä työkaluja, jotka hallitsevat piirilevyjä, vaihdetaan hälyttävästi. Siksi keskeinen esiin nouseva ongelma on hajoamisongelma, joka johtaa moniin ympäristöongelmiin. Erityisesti kehittyneissä maissa, koska suuri määrä käytöstä poistettuja elektroniikkatuotteita kuljetetaan kaatopaikoille, niistä vapautuu myrkyllisiä aineita ympäristöön, kuten:

Elohopea – voi aiheuttaa munuais- ja aivovaurioita.

Kadmiumin tiedetään aiheuttavan syöpää.

Lyijyn tiedetään aiheuttavan aivovaurioita

Bromatut palonestoaineet (BFR), joiden tiedetään vaikuttavan naisten hormonaaliseen toimintaan.

Berylliumin tiedetään aiheuttavan syöpää

Vaikka kartonki kierrätetään ja käytetään uudelleen sen sijaan, että se heittäisi kaatopaikalle, kierrätysprosessi on vaarallinen ja voi aiheuttaa terveyshaittoja. Toinen ongelma on se, että kalustomme pienentyessä ja keveneessä niiden purkaminen kierrätettävien osien kierrättämiseksi on vaikea tehtävä. Ennen kierrätyskelpoisten materiaalien poistamista kaikki käytetyt liimat ja liimat on poistettava manuaalisesti. Siksi prosessi on erittäin työläs. Yleensä tämä tarkoittaa PCB-levyjen toimittamista vähemmän kehittyneisiin maihin, joissa työvoimakustannukset ovat alhaisemmat. Vastaus näihin kysymyksiin (elektroniset laitteet kasataan kaatopaikoille tai ne kierrätetään) on luonnollisesti biohajoava PCB, joka voi vähentää sähköjätettä huomattavasti.

Nykyisten myrkyllisten materiaalien korvaaminen lyhytaikaisilla metalleilla (kuten volframi tai sinkki) on suuri askel tähän suuntaan. Illinoisin yliopiston Urbana-Champaignissa Frederick Seitz Materials Research Laboratoryn tutkijaryhmä on päättänyt luoda täysin toimivan PCB:n, joka hajoaa joutuessaan alttiiksi vedelle. Piirilevy on valmistettu seuraavista materiaaleista:

Kaupalliset valmiit komponentit

Magnesiumpasta

Volframi tahna

Natriumkarboksimetyyliselluloosa (Na-CMC) substraatti

Polyeteenioksidi (PEO) -sidoskerros

Itse asiassa täysin biohajoavia PCB:itä on kehitetty käyttämällä biokomposiitteja, jotka on valmistettu luonnollisista selluloosakuiduista, jotka on uutettu banaaninvarresta ja vehnägluteenista. Biokomposiittimateriaali ei sisällä kemiallisia aineita. Näillä biohajoavilla ohimenevillä PCB-levyillä on samanlaiset ominaisuudet kuin tavanomaisilla PCB-levyillä. Joitakin biohajoavia PCB:itä on myös kehitetty käyttämällä kanan höyheniä ja lasikuituja.

Biopolymeerit, kuten hiilihydraatit ja proteiinit, ovat biohajoavia, mutta niiden tarvitsemat luonnonvarat (kuten maa ja vesi) ovat käymässä vähiin. Uusiutuvia ja kestäviä biopolymeerejä voidaan saada myös maatalousjätteestä (kuten banaanikuidusta), joka uutetaan kasvin varresta. Näitä maatalouden sivutuotteita voidaan käyttää täysin biohajoavien komposiittimateriaalien kehittämiseen.

Onko ympäristönsuojelulautakunta luotettava?

Yleensä termi “ympäristönsuojelu” muistuttaa ihmisiä hauraiden tuotteiden imagosta, jota emme halua yhdistää piirilevyihin. Joitakin vihreitä PCB-levyjä koskevia huolenaiheitamme ovat:

Mekaaniset ominaisuudet-Se, että ympäristöystävälliset levyt on valmistettu banaanikuidusta, saa meidät ajattelemaan, että laudat voivat olla yhtä hauraita kuin lehdet. Mutta tosiasia on, että tutkijat yhdistävät alustamateriaaleja tehdäkseen levyjä, jotka ovat vahvuudeltaan verrattavissa perinteisiin levyihin.

Lämpöteho-piirilevyn on oltava erinomainen lämpösuorituskyvyltään, eikä se ole helppo syttyä tuleen. Tiedetään, että biologisilla materiaaleilla on alhaisempi lämpötilakynnys, joten tämä pelko on tietyssä mielessä perusteltu. Matalan lämpötilan juotos voi kuitenkin auttaa välttämään tämän ongelman.

Dielektrisyysvakio-Tämä on alue, jossa biohajoavan levyn suorituskyky on sama kuin perinteisen levyn. Näiden levyjen saavuttamat dielektrisyysvakiot ovat reilusti vaaditun alueen sisällä.

Suorituskyky äärimmäisissä olosuhteissa – Jos biokomposiittimateriaalin piirilevy altistuu korkealle kosteudelle tai korkealle lämpötilalle, lähtöpoikkeamaa ei havaita.

Lämmönpoisto-biokomposiittimateriaalit voivat säteillä paljon lämpöä, mikä on PCB-levyiltä vaadittu ominaisuus.

Elektroniikkatuotteiden käytön yleistyessä elektroniikkaromun kasvu jatkuu hälyttävässä määrin. Hyvä uutinen on kuitenkin se, että ympäristönsuojeluvaihtoehtojen tutkimuksen jatkokehityksen myötä vihertauluista tulee kaupallista todellisuutta, mikä vähentää sähköisen jätteen ja sähköisen kierrätyksen ongelmia. Samalla kun kamppailemme aiemman sähköisen jätteen ja nykyisten elektroniikkalaitteiden kanssa, meidän on aika katsoa tulevaisuuteen ja varmistaa biohajoavien PCB-yhdisteiden laaja käyttö.