PCB הוא חלק בלתי נפרד מכל מוצר אלקטרוני. עם העלייה בשימוש בגאדג’טים אלקטרוניים בכל היבטי חיינו ובשל אורך חייהם המקוצר, דבר אחד הוא העלייה בכמות הפסולת האלקטרונית. עם התפתחותן של תעשיות מתפתחות כמו האינטרנט של הדברים ופיתוח נמרץ של טכנולוגיות מתקדמות לסיוע לנהג בתחום הרכב, צמיחה זו רק תואץ.

מדוע פסולת PCB היא בעיה אמיתית?

למרות שניתן להשתמש בעיצובי PCB במשך שנים רבות, העובדה היא שהכלים הקטנים הללו ששולטים ב-PCB מוחלפים בתדירות מדאיגה. לכן, נושא מרכזי שעולה הוא בעיית הפירוק, המובילה לבעיות סביבתיות רבות. במיוחד במדינות מפותחות, מכיוון שמספר רב של מוצרים אלקטרוניים שנזרקו מועברים למזבלות, הם משחררים חומרים רעילים לסביבה, כגון:

כספית-עלולה לגרום לנזק לכליות ולמוח.

קדמיום ידוע כגורם לסרטן.

עופרת ידועה כגורמת לנזק מוחי

מעכבי בעירה ברום (BFR) הידועים כמשפיעים על התפקוד ההורמונלי של נשים.

בריליום ידוע כגורם לסרטן

גם אם הלוח ממוחזר ועושה שימוש חוזר במקום לזרוק אותו למזבלה, תהליך המיחזור מסוכן ועלול לגרום לסכנות בריאותיות. בעיה נוספת היא שככל שהציוד שלנו נעשה קטן וקל יותר, זו משימה קשה לפרק אותם כדי למחזר את החלקים הניתנים למחזור. לפני משיכת חומרים הניתנים למחזור, יש להסיר ידנית את כל הדבקים והדבקים שבהם נעשה שימוש. לכן, התהליך מאוד מייגע. בדרך כלל, זה אומר משלוח לוחות PCB למדינות פחות מפותחות עם עלויות עבודה נמוכות יותר. התשובה לשאלות אלו (ציוד אלקטרוני שנערם במזבלות או שהם ממוחזרים) היא ללא ספק PCB מתכלה, מה שיכול להפחית מאוד את הפסולת האלקטרונית.

החלפת חומרים רעילים נוכחיים במתכות חולפות (כגון טונגסטן או אבץ) היא צעד גדול בכיוון זה. צוות של מדענים במעבדת מחקר החומרים של פרדריק זייץ באוניברסיטת אילינוי באורבנה-שמפיין יצא ליצור PCB מתפקד במלואו שמתפרק כאשר הוא נחשף למים. ה-PCB עשוי מהחומרים הבאים:

רכיבי מדף מסחריים

משחת מגנזיום

הדבק טונגסטן

מצע נתרן קרבוקסימטיל תאית (Na-CMC).

שכבת מליטה של ​​פוליאתילן אוקסיד (PEO).

למעשה, PCB מתכלים לחלוטין פותחו באמצעות חומרים ביו-מרוכבים העשויים מסיבי תאית טבעיים המופקים מגבעולי בננה וגלוטן חיטה. החומר הביו-מרוכב אינו מכיל חומרים כימיים. ל-PCB החולפים המתכלים הללו יש תכונות דומות ל-PCB הרגילים. כמה PCBs מתכלים פותחו גם באמצעות נוצות עוף וסיבי זכוכית.

ביו-פולימרים כמו פחמימות וחלבונים מתכלים, אבל המשאבים הטבעיים שהם דורשים (כגון אדמה ומים) הולכים ונעשים נדירים. ביופולימרים מתחדשים וברי קיימא ניתן להשיג גם מפסולת חקלאית (כגון סיבי בננה), המופקת מגבעולים צמחיים. ניתן להשתמש בתוצרי לוואי חקלאיים אלה לפיתוח חומרים מרוכבים מתכלים לחלוטין.

האם לוח הגנת הסביבה אמין?

בדרך כלל, המונח “הגנה על הסביבה” מזכיר לאנשים את התדמית של מוצרים שבירים, וזו לא התכונה שאנו רוצים לקשר עם PCBs. חלק מהחששות שלנו לגבי לוחות PCB ירוקים כוללים:

מאפיינים מכניים-העובדה שלוחות ידידותיים לסביבה עשויים מסיבי בננה גורמת לנו לחשוב שהלוחות עשויים להיות שבירים כמו עלים. אבל העובדה היא שחוקרים משלבים חומרי מצע כדי ליצור לוחות הדומים בחוזקם ללוחות רגילים.

ביצועים תרמיים-PCB צריך להיות מצוין בביצועים תרמיים ולא קל להתלקח. ידוע שלחומרים ביולוגיים יש סף טמפרטורה נמוך יותר, ולכן במובן מסוים, החשש הזה מבוסס. עם זאת, הלחמה בטמפרטורה נמוכה יכולה לעזור למנוע בעיה זו.

קבוע דיאלקטרי-זהו האזור שבו הביצועים של הלוח המתכלה זהים לאלו של הלוח המסורתי. הקבועים הדיאלקטריים שהושגו על ידי לוחות אלה נמצאים בטווח הנדרש.

ביצועים בתנאים קיצוניים – אם ה-PCB של החומר הביו-מרוכב חשוף ללחות גבוהה או טמפרטורה גבוהה, סטיית התפוקה לא תישמר.

חומרים ביו-מרוכבים של פיזור חום יכולים להקרין הרבה חום, שהוא מאפיין נדרש של PCBs.

ככל שהשימוש במוצרים אלקטרוניים הופך יותר ויותר נרחב, הפסולת האלקטרונית תמשיך לגדול במידה מדאיגה. עם זאת, החדשות הטובות הן שעם המשך התפתחות המחקר על אפשרויות להגנת הסביבה, לוחות ירוקים יהפכו למציאות מסחרית, ובכך יפחיתו את בעיות הפסולת האלקטרונית והמיחזור האלקטרוני. בעוד אנו מתמודדים עם פסולת אלקטרונית בעבר וציוד אלקטרוני עכשווי, הגיע הזמן שנסתכל אל העתיד ולהבטיח שימוש נרחב ב-PCB מתכלים.