PCB fait partie intégrante de chaque produit électronique. Avec l’augmentation de l’utilisation des gadgets électroniques dans tous les aspects de notre vie et en raison de leur durée de vie raccourcie, une chose est l’augmentation de la quantité de déchets électroniques. Avec le développement d’industries émergentes telles que l’Internet des objets et le développement vigoureux des technologies avancées d’aide à la conduite dans le secteur automobile, cette croissance ne fera que s’accélérer.

Pourquoi les déchets de PCB sont un vrai problème？

Bien que les conceptions de PCB puissent être utilisées pendant de nombreuses années, le fait est que ces petits outils dominés par les PCB sont remplacés à une fréquence alarmante. Par conséquent, un problème clé qui se pose est le problème de la décomposition, qui conduit à de nombreux problèmes environnementaux. Surtout dans les pays développés, parce qu’un grand nombre de produits électroniques mis au rebut sont transportés dans des décharges, ils libèrent des substances toxiques dans l’environnement, telles que :

Le mercure peut causer des dommages aux reins et au cerveau.

Cadmium connu pour causer le cancer.

Plomb connu pour causer des dommages au cerveau

Retardateurs de flamme bromés (BFR) connus pour affecter la fonction hormonale des femmes.

Le béryllium connu pour causer le cancer

Même si le panneau est recyclé et réutilisé au lieu de le jeter dans une décharge, le processus de recyclage est dangereux et peut entraîner des risques pour la santé. Un autre problème est qu’à mesure que nos équipements deviennent plus petits et plus légers, il est difficile de les démonter pour recycler les pièces recyclables. Avant de retirer tout matériau recyclable, toutes les colles et adhésifs utilisés doivent être retirés manuellement. Par conséquent, le processus est très laborieux. Habituellement, cela signifie expédier des cartes de circuits imprimés vers des pays moins développés avec des coûts de main-d’œuvre inférieurs. La réponse à ces questions (équipements électroniques entassés dans des décharges ou recyclés) est évidemment le PCB biodégradable, qui peut réduire considérablement les déchets électroniques.

Le remplacement des matières toxiques actuelles par des métaux transitoires (comme le tungstène ou le zinc) est un grand pas dans cette direction. Une équipe de scientifiques du laboratoire de recherche sur les matériaux Frederick Seitz de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign a entrepris de créer un PCB entièrement fonctionnel qui se décompose lorsqu’il est exposé à l’eau. Le PCB est composé des matériaux suivants :

Composants disponibles dans le commerce

Pâte de magnésium

Pâte de tungstène

Substrat de Sodium Carboxymethyl Cellulose (Na-CMC)

Couche de liaison en oxyde de polyéthylène (PEO)

En effet, des PCB entièrement biodégradables ont été développés à partir de biocomposites constitués de fibres de cellulose naturelles extraites de tiges de banane et de gluten de blé. Le matériau biocomposite ne contient pas de substances chimiques. Ces PCB transitoires biodégradables ont des propriétés similaires aux PCB classiques. Certains PCB biodégradables ont également été développés à partir de plumes de poulet et de fibres de verre.

Les biopolymères tels que les glucides et les protéines sont biodégradables, mais les ressources naturelles dont ils ont besoin (comme la terre et l’eau) se raréfient. Des biopolymères renouvelables et durables peuvent également être obtenus à partir de déchets agricoles (comme la fibre de bananier), qui sont extraits des tiges des plantes. Ces sous-produits agricoles peuvent être utilisés pour développer des matériaux composites entièrement biodégradables.

Le conseil de protection de l’environnement est-il fiable?

Habituellement, le terme « protection de l’environnement » rappelle l’image des produits fragiles, ce qui n’est pas l’attribut que l’on veut associer aux PCB. Certaines de nos préoccupations concernant les cartes de circuits imprimés vertes comprennent :

Propriétés mécaniques – Le fait que les planches respectueuses de l’environnement soient faites de fibre de bananier nous fait penser que les planches peuvent être aussi fragiles que les feuilles. Mais le fait est que les chercheurs combinent des matériaux de substrat pour fabriquer des panneaux dont la résistance est comparable à celle des panneaux conventionnels.

Performances thermiques – Les PCB doivent être excellents en termes de performances thermiques et ne pas être faciles à s’enflammer. On sait que les matériaux biologiques ont un seuil de température plus bas, donc dans un sens, cette crainte est bien fondée. Cependant, une soudure à basse température peut aider à éviter ce problème.

Constante diélectrique – C’est le domaine où les performances du panneau biodégradable sont les mêmes que celles du panneau traditionnel. Les constantes diélectriques atteintes par ces plaques sont bien dans la plage requise.

Performances dans des conditions extrêmes – Si le PCB du matériau biocomposite est exposé à une humidité ou à une température élevée, l’écart de sortie ne sera pas observé.

Les matériaux biocomposites de dissipation thermique peuvent émettre beaucoup de chaleur, ce qui est une caractéristique requise des PCB.

À mesure que l’utilisation de produits électroniques se généralise, les déchets électroniques continueront de croître de manière alarmante. Cependant, la bonne nouvelle est qu’avec le développement ultérieur de la recherche sur les options de protection de l’environnement, les panneaux verts deviendront une réalité commerciale, réduisant ainsi les problèmes de déchets électroniques et de recyclage électronique. Alors que nous sommes aux prises avec les déchets électroniques du passé et les équipements électroniques actuels, il est temps pour nous de nous tourner vers l’avenir et d’assurer l’utilisation généralisée des PCB biodégradables.