PCB sastavni je dio svakog elektroničkog proizvoda. S povećanjem korištenja elektroničkih naprava u svim aspektima našeg života i zbog njihovog skraćenog životnog vijeka, jedna stvar je povećanje količine e-otpada. S razvojem industrija u nastajanju kao što je Internet stvari i snažnim razvojem naprednih tehnologija pomoći vozaču u automobilskom sektoru, ovaj rast će se samo ubrzati.

Zašto je PCB otpad pravi problem?

Iako se dizajn PCB-a može koristiti dugi niz godina, činjenica je da se ovi mali alati kojima PCB dominiraju zamjenjuju alarmantnom frekvencijom. Stoga je ključno pitanje koje se nameće problem razgradnje, što dovodi do mnogih ekoloških problema. Pogotovo u razvijenim zemljama, jer se velik broj odbačenih elektroničkih proizvoda odvozi na odlagališta, ispuštaju otrovne tvari u okoliš, kao što su:

Živa – može uzrokovati oštećenje bubrega i mozga.

Kadmij za koji je poznato da uzrokuje rak.

Olovo za koje je poznato da uzrokuje oštećenje mozga

Bromirani usporivači plamena (BFR) – poznato je da utječu na hormonsku funkciju žena.

Berilij za koji je poznato da uzrokuje rak

Čak i ako se ploča reciklira i ponovno koristi umjesto da se baci na odlagalište, proces recikliranja je opasan i može uzrokovati zdravstvene opasnosti. Drugi je problem što naša oprema postaje sve manja i lakša, te ju je teško rastaviti kako bi reciklirali dijelove koji se mogu reciklirati. Prije povlačenja materijala koji se mogu reciklirati, sva korištena ljepila i ljepila moraju se ručno ukloniti. Stoga je proces vrlo naporan. Obično to znači slanje PCB ploča u manje razvijene zemlje s nižim troškovima rada. Odgovor na ova pitanja (elektronička oprema nagomilana na odlagalištima ili se reciklira) očito je biorazgradivi PCB, koji može uvelike smanjiti e-otpad.

Zamjena sadašnjih toksičnih materijala prolaznim metalima (kao što su volfram ili cink) veliki je korak u tom smjeru. Tim znanstvenika iz Laboratorija za istraživanje materijala Fredericka Seitza na Sveučilištu Illinois u Urbana-Champaignu odlučio je stvoriti potpuno funkcionalni PCB koji se razgrađuje kada je izložen vodi. PCB je izrađen od sljedećih materijala:

Komercijalne gotove komponente

Magnezijska pasta

Volfram pasta

Supstrat natrij karboksimetil celuloze (Na-CMC).

Vezni sloj polietilen oksida (PEO).

Zapravo, potpuno biorazgradivi PCB-i razvijeni su korištenjem biokompozita izrađenih od prirodnih celuloznih vlakana ekstrahiranih iz stabljika banane i pšeničnog glutena. Biokompozitni materijal ne sadrži kemijske tvari. Ovi biorazgradivi prolazni PCB-i imaju slična svojstva kao i konvencionalni PCB-i. Neki biorazgradivi PCB-i također su razvijeni pomoću pilećeg perja i staklenih vlakana.

Biopolimeri kao što su ugljikohidrati i proteini su biorazgradivi, ali prirodni resursi koji su im potrebni (kao što su zemlja i voda) postaju oskudni. Obnovljivi i održivi biopolimeri također se mogu dobiti iz poljoprivrednog otpada (kao što su vlakna od banane), koji se ekstrahiraju iz biljnih stabljika. Ovi poljoprivredni nusproizvodi mogu se koristiti za razvoj potpuno biorazgradivih kompozitnih materijala.

Je li odbor za zaštitu okoliša pouzdan?

Obično pojam “zaštita okoliša” podsjeća ljude na sliku lomljivih proizvoda, što nije atribut koji želimo povezati s PCB-ima. Neke od naših zabrinutosti u vezi sa zelenim PCB pločama uključuju:

Mehanička svojstva-Činjenica da su ekološki prihvatljive ploče izrađene od vlakana banane navodi nas na pomisao da daske mogu biti krhke poput lišća. No činjenica je da istraživači kombiniraju materijale supstrata kako bi napravili ploče koje su po snazi ​​usporedive s konvencionalnim pločama.

Toplinska izvedba – PCB mora imati izvrsne toplinske performanse i ne može se lako zapaliti. Poznato je da biološki materijali imaju niži temperaturni prag, pa je ta bojazan na neki način utemeljena. Međutim, niskotemperaturni lem može pomoći u izbjegavanju ovog problema.

Dielektrična konstanta – Ovo je područje u kojem su performanse biorazgradive ploče iste kao i tradicionalne ploče. Dielektrične konstante koje postižu ove ploče su unutar potrebnog raspona.

Učinkovitost u ekstremnim uvjetima – Ako je PCB biokompozitnog materijala izložen visokoj vlazi ili visokoj temperaturi, izlazno odstupanje se neće primijetiti.

Biokompozitni materijali za rasipanje topline mogu zračiti puno topline, što je obavezna karakteristika PCB-a.

Kako upotreba elektroničkih proizvoda postaje sve raširenija, elektronički otpad nastavit će rasti u alarmantnoj mjeri. Međutim, dobra vijest je da će daljnjim razvojem istraživanja o mogućnostima zaštite okoliša zelene ploče postati komercijalna stvarnost, čime će se smanjiti problemi e-otpada i e-recikliranja. Dok se borimo s prošlim e-otpadom i sadašnjom elektroničkom opremom, vrijeme je da pogledamo u budućnost i osiguramo široku upotrebu biorazgradivih PCB-a.