PCB è parte integrante di ogni prodotto elettronico. Con l’aumento dell’uso di gadget elettronici in tutti gli aspetti della nostra vita e grazie alla loro durata ridotta, una cosa è l’aumento della quantità di rifiuti elettronici. Con lo sviluppo di industrie emergenti come l’Internet of Things e il vigoroso sviluppo di tecnologie avanzate di assistenza alla guida nel settore automobilistico, questa crescita non farà che accelerare.

Perché lo spreco di PCB è un vero problema？

Sebbene i progetti PCB possano essere utilizzati per molti anni, il fatto è che questi piccoli strumenti dominati dai PCB vengono sostituiti con una frequenza allarmante. Pertanto, una questione chiave che si pone è il problema della decomposizione, che porta a molti problemi ambientali. Soprattutto nei paesi sviluppati, poiché un gran numero di prodotti elettronici scartati viene trasportato in discarica, rilascia nell’ambiente sostanze tossiche, come:

Il mercurio può causare danni ai reni e al cervello.

Cadmio noto per provocare il cancro.

Piombo noto per causare danni al cervello

Ritardanti di fiamma bromurati (BFR) noti per influenzare la funzione ormonale delle donne.

Berillio noto per causare il cancro

Anche se il cartone viene riciclato e riutilizzato invece di gettarlo in una discarica, il processo di riciclaggio è pericoloso e può causare rischi per la salute. Un altro problema è che man mano che le nostre apparecchiature diventano più piccole e leggere, è difficile smontarle per riciclare le parti riciclabili. Prima di prelevare qualsiasi materiale riciclabile, tutte le colle e gli adesivi utilizzati devono essere rimossi manualmente. Pertanto, il processo è molto laborioso. Di solito, questo significa spedire schede PCB in paesi meno sviluppati con costi di manodopera inferiori. La risposta a queste domande (apparecchiature elettroniche accatastate nelle discariche o riciclate) è ovviamente il PCB biodegradabile, che può ridurre notevolmente i rifiuti elettronici.

Sostituire gli attuali materiali tossici con metalli transitori (come il tungsteno o lo zinco) è un grande passo in questa direzione. Un team di scienziati del Frederick Seitz Materials Research Laboratory dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign ha deciso di creare un PCB completamente funzionale che si decompone quando esposto all’acqua. Il PCB è realizzato con i seguenti materiali:

Componenti commerciali standard

Pasta di magnesio

pasta di tungsteno

Substrato di sodio carbossimetilcellulosa (Na-CMC)

Strato adesivo in ossido di polietilene (PEO)

Infatti, PCB completamente biodegradabili sono stati sviluppati utilizzando biocompositi costituiti da fibre naturali di cellulosa estratte da steli di banana e glutine di frumento. Il materiale biocomposito non contiene sostanze chimiche. Questi PCB transitori biodegradabili hanno proprietà simili ai PCB convenzionali. Alcuni PCB biodegradabili sono stati sviluppati anche utilizzando piume di pollo e fibre di vetro.

I biopolimeri come carboidrati e proteine ​​sono biodegradabili, ma le risorse naturali di cui hanno bisogno (come terra e acqua) stanno diventando scarse. Biopolimeri rinnovabili e sostenibili possono essere ottenuti anche da scarti agricoli (come la fibra di banana), che viene estratta dagli steli delle piante. Questi sottoprodotti agricoli possono essere utilizzati per sviluppare materiali compositi completamente biodegradabili.

Il comitato per la protezione dell’ambiente è affidabile?

Solitamente, il termine “tutela ambientale” ricorda alle persone l’immagine di prodotti fragili, che non è l’attributo che vogliamo associare ai PCB. Alcune delle nostre preoccupazioni riguardo alle schede PCB verdi includono:

Proprietà meccaniche: il fatto che i pannelli ecologici siano realizzati in fibra di banana ci fa pensare che i pannelli possano essere fragili come le foglie. Ma il fatto è che i ricercatori stanno combinando i materiali del substrato per creare pannelli di resistenza paragonabile a quelli convenzionali.

Prestazioni termiche: il PCB deve essere eccellente nelle prestazioni termiche e non facile da prendere fuoco. È noto che i materiali biologici hanno una soglia di temperatura più bassa, quindi in un certo senso questo timore è fondato. Tuttavia, la saldatura a bassa temperatura può aiutare a evitare questo problema.

Costante dielettrica-Questa è l’area in cui le prestazioni del pannello biodegradabile sono le stesse del pannello tradizionale. Le costanti dielettriche raggiunte da queste piastre sono ampiamente comprese nell’intervallo richiesto.

Prestazioni in condizioni estreme: se il PCB del materiale biocomposito è esposto a umidità elevata o temperatura elevata, la deviazione di uscita non verrà osservata.

I materiali biocompositi di dissipazione del calore possono irradiare molto calore, che è una caratteristica richiesta dei PCB.

Poiché l’uso di prodotti elettronici diventa sempre più diffuso, i rifiuti elettronici continueranno a crescere in misura allarmante. Tuttavia, la buona notizia è che con l’ulteriore sviluppo della ricerca sulle opzioni di protezione ambientale, i green board diventeranno una realtà commerciale, riducendo così i problemi di e-waste e di e-recycling. Mentre stiamo lottando con i rifiuti elettronici del passato e le attuali apparecchiature elettroniche, è tempo per noi di guardare al futuro e garantire l’uso diffuso di PCB biodegradabili.