PCB er óaðskiljanlegur hluti hverrar rafrænnar vöru. Með aukinni notkun raftækja á öllum sviðum lífs okkar og vegna styttingar líftíma þeirra er eitt aukning á magni rafræns úrgangs. Með þróun nýrra atvinnugreina eins og Internet of Things og öflugri þróun háþróaðrar ökumannsaðstoðartækni í bílageiranum mun þessi vöxtur aðeins aukast.

Hvers vegna PCB úrgangur er raunverulegt vandamál?

Þrátt fyrir að hægt sé að nota PCB hönnun í mörg ár, þá er staðreyndin sú að þessum litlu verkfærum sem PCB ráða yfir er verið að skipta út með skelfilegri tíðni. Þess vegna er lykilatriði sem kemur upp niðurbrotsvandamálið, sem leiðir til margra umhverfisvandamála. Sérstaklega í þróuðum löndum, vegna þess að mikill fjöldi fargaðra rafeindavara er fluttur á urðunarstað, losa þær eitruð efni út í umhverfið, svo sem:

Kvikasilfur – getur valdið nýrna- og heilaskemmdum.

Kadmíum sem vitað er að veldur krabbameini.

Blý þekkt fyrir að valda heilaskaða

Brómuð logavarnarefni (BFR) sem vitað er að hafa áhrif á hormónastarfsemi kvenna.

Beryllíum sem vitað er að veldur krabbameini

Jafnvel þótt borðið sé endurunnið og endurnýtt í stað þess að henda því á urðunarstað er endurvinnsluferlið hættulegt og getur valdið heilsufarsáhættu. Annað vandamál er að eftir því sem búnaðurinn okkar verður minni og léttari er erfitt verkefni að taka hann í sundur til að endurvinna endurvinnanlega hluti. Áður en endurvinnanlegt efni er tekið út þarf að fjarlægja allt lím og lím sem notuð eru handvirkt. Þess vegna er ferlið mjög flókið. Venjulega þýðir þetta að senda PCB plötur til minna þróaðra landa með lægri launakostnað. Svarið við þessum spurningum (rafrænum búnaði hlaðið upp á urðunarstöðum eða hann er endurunninn) er augljóslega lífbrjótanlegt PCB, sem getur dregið verulega úr rafrænum úrgangi.

Að skipta út núverandi eitruðum efnum fyrir tímabundna málma (eins og wolfram eða sink) er stórt skref í þessa átt. Hópur vísindamanna við Frederick Seitz efnisrannsóknarstofu við háskólann í Illinois í Urbana-Champaign hefur ákveðið að búa til fullvirkt PCB sem brotnar niður þegar það verður fyrir vatni. PCB er úr eftirfarandi efnum:

Íhlutir til sölu í hillum

Magnesíummauk

Tungsten Paste

Natríumkarboxýmetýl sellulósa (Na-CMC) undirlag

Pólýetýlenoxíð (PEO) bindilag

Reyndar hafa fullkomlega niðurbrjótanleg PCB verið þróuð með lífsamsettum efnum úr náttúrulegum sellulósatrefjum sem unnar eru úr bananastönglum og hveitiglúti. Lífsamsett efni inniheldur ekki kemísk efni. Þessi lífbrjótanlegu skammvinn PCB hafa svipaða eiginleika og hefðbundin PCB. Sum lífbrjótanleg PCB hafa einnig verið þróuð með kjúklingafjöðrum og glertrefjum.

Líffjölliður eins og kolvetni og prótein eru lífbrjótanlegar, en náttúruauðlindir sem þær þurfa (svo sem land og vatn) eru að verða af skornum skammti. Einnig er hægt að fá endurnýjanlegar og sjálfbærar líffjölliður úr landbúnaðarúrgangi (eins og bananatrefjum), sem er unninn úr plöntustönglum. Þessar aukaafurðir úr landbúnaði má nota til að þróa fullkomlega niðurbrjótanlegt samsett efni.

Er umhverfisverndarráðið áreiðanlegt?

Venjulega minnir hugtakið „umhverfisvernd“ fólk á ímynd viðkvæmra vara, sem er ekki eiginleiki sem við viljum tengja við PCB. Sumar áhyggjur okkar varðandi grænar PCB plötur eru:

Vélrænir eiginleikar – Sú staðreynd að umhverfisvænar plötur eru gerðar úr bananatrefjum fær okkur til að halda að plötur geti verið eins viðkvæmar og laufblöð. En staðreyndin er sú að vísindamenn eru að sameina undirlagsefni til að búa til borð sem eru sambærileg að styrkleika og hefðbundin borð.

Hitaafköst – PCB þarf að vera framúrskarandi í hitauppstreymi og ekki auðvelt að kvikna í. Það er vitað að líffræðileg efni hafa lægri hitaþröskuld, þannig að í vissum skilningi er þessi ótti á rökum reistur. Hins vegar getur lághita lóðmálmur hjálpað til við að forðast þetta vandamál.

Rafstuðull – Þetta er svæðið þar sem frammistaða lífbrjótanlegra borðs er sú sama og hefðbundins borðs. Rafmagnsfastarnir sem þessar plötur ná eru vel innan tilskilins sviðs.

Afköst við erfiðar aðstæður – Ef PCB lífsamsetts efnisins er útsett fyrir miklum raka eða háum hita, mun framleiðsla frávik ekki sjást.

Hitaleiðni-lífsamsett efni geta geislað miklum hita, sem er nauðsynlegur eiginleiki PCB.

Eftir því sem notkun rafeindavara verður sífellt útbreiddari mun rafeindaúrgangur halda áfram að vaxa í skelfilegum mæli. Góðu fréttirnar eru hins vegar þær að með frekari þróun rannsókna á umhverfisverndarkostum verða græn bretti að viðskiptalegum veruleika og þar með dregið úr rafrænni úrgangi og rafrænni endurvinnslu. Þó að við glímum við fyrri rafrænan úrgang og núverandi rafeindabúnað er kominn tími til að við horfum til framtíðar og tryggjum víðtæka notkun lífbrjótanlegra PCB.