PCB yra neatskiriama kiekvieno elektroninio gaminio dalis. Didėjant elektroninių prietaisų naudojimui visuose mūsų gyvenimo aspektuose ir dėl sutrumpėjusio jų naudojimo laiko, vienas dalykas yra elektroninių atliekų kiekio padidėjimas. Plėtojant kylančioms pramonės šakoms, tokioms kaip daiktų internetas, ir energingai plėtojant pažangias pagalbos vairuotojui technologijas automobilių sektoriuje, šis augimas tik paspartės.

Kodėl PCB atliekos yra tikra problema?

Nors PCB dizainas gali būti naudojamas daugelį metų, faktas yra tas, kad šie maži įrankiai, kuriuose dominuoja PCB, yra keičiami nerimą keliančiu dažniu. Todėl pagrindinis iškylantis klausimas yra skilimo problema, dėl kurios kyla daug aplinkos problemų. Ypač išsivysčiusiose šalyse, kadangi į sąvartynus vežama daug nebenaudojamų elektroninių gaminių, jie į aplinką išskiria toksiškas medžiagas, tokias kaip:

Gyvsidabris – gali pažeisti inkstus ir smegenis.

Žinoma, kad kadmis sukelia vėžį.

Žinoma, kad švinas sukelia smegenų pažeidimą

Brominti antipirenai (BFR), kurie, kaip žinoma, veikia moterų hormoninę funkciją.

Žinoma, kad berilis sukelia vėžį

Net jei plokštė yra perdirbama ir naudojama pakartotinai, o ne išmetama į sąvartyną, perdirbimo procesas yra pavojingas ir gali kelti pavojų sveikatai. Kita problema yra ta, kad mūsų įrangai mažėjant ir lengvėjant, sunku juos išardyti, kad būtų galima perdirbti dalis. Prieš išimant bet kokias perdirbamas medžiagas, visus panaudotus klijus ir klijus reikia pašalinti rankiniu būdu. Todėl procesas yra labai sunkus. Paprastai tai reiškia PCB plokščių siuntimą į mažiau išsivysčiusias šalis su mažesnėmis darbo sąnaudomis. Atsakymas į šiuos klausimus (elektroninė įranga sukrauta į sąvartynus ar ji perdirbama) yra akivaizdžiai biologiškai skaidžios PCB, kurios gali labai sumažinti elektroninių atliekų kiekį.

Dabartinių toksiškų medžiagų pakeitimas trumpalaikiais metalais (pvz., volframu ar cinku) yra didelis žingsnis šia kryptimi. Ilinojaus universiteto Urbana-Champaign Fredericko Seitzo medžiagų tyrimų laboratorijos mokslininkų komanda nusprendė sukurti visiškai funkcionalų PCB, kuris suyra veikiamas vandens. PCB yra pagamintas iš šių medžiagų:

Parduodami komerciniai komponentai

Magnio pasta

Volframo pasta

Natrio karboksimetilceliuliozės (Na-CMC) substratas

Polietileno oksido (PEO) surišimo sluoksnis

Tiesą sakant, visiškai biologiškai skaidūs PCB buvo sukurti naudojant biokompozitus, pagamintus iš natūralių celiuliozės pluoštų, išgautų iš bananų stiebų ir kviečių glitimo. Biokompozitinėje medžiagoje nėra cheminių medžiagų. Šie biologiškai skaidūs trumpalaikiai PCB pasižymi panašiomis savybėmis kaip ir įprasti PCB. Kai kurie biologiškai skaidūs PCB taip pat buvo sukurti naudojant vištienos plunksnas ir stiklo pluoštą.

Biopolimerai, tokie kaip angliavandeniai ir baltymai, yra biologiškai skaidūs, tačiau jiems reikalingų gamtos išteklių (tokių kaip žemė ir vanduo) vis mažėja. Atsinaujinančių ir tvarių biopolimerų taip pat galima gauti iš žemės ūkio atliekų (pavyzdžiui, bananų pluošto), kurios išgaunamos iš augalų stiebų. Šie žemės ūkio šalutiniai produktai gali būti naudojami kuriant visiškai biologiškai skaidomas kompozicines medžiagas.

Ar aplinkos apsaugos taryba patikima?

Paprastai terminas „aplinkos apsauga“ žmonėms primena trapių gaminių įvaizdį, o tai nėra tas atributas, kurį norime sieti su PCB. Kai kurie mūsų rūpesčiai dėl žaliųjų PCB plokščių yra šie:

Mechaninės savybės – tai, kad aplinkai nekenksmingos lentos yra pagamintos iš bananų pluošto, leidžia manyti, kad lentos gali būti tokios pat trapios kaip lapai. Tačiau faktas yra tas, kad mokslininkai derina pagrindo medžiagas, kad pagamintų plokštes, kurių stiprumas prilygsta įprastoms plokštėms.

Šiluminės charakteristikos – PCB turi būti puikios šiluminės charakteristikos ir neturi būti lengvai užsidegančios. Žinoma, kad biologinės medžiagos turi žemesnę temperatūros slenkstį, todėl tam tikra prasme ši baimė yra pagrįsta. Tačiau žemos temperatūros lydmetalis gali padėti išvengti šios problemos.

Dielektrinė konstanta – tai sritis, kurioje biologiškai skaidžios plokštės našumas yra toks pat kaip ir tradicinės plokštės. Šių plokščių pasiekiamos dielektrinės konstantos yra pakankamai tinkamos.

Veikimas ekstremaliomis sąlygomis – jei biokompozitinės medžiagos PCB yra veikiamas didelės drėgmės arba aukštos temperatūros, išvesties nuokrypis nebus stebimas.

Šilumos išsklaidymo biokompozitinės medžiagos gali spinduliuoti daug šilumos, o tai yra būtina PCB savybė.

Elektroninių gaminių naudojimui vis labiau plintant, elektroninių atliekų ir toliau daugės nerimą keliančiu mastu. Tačiau gera žinia yra ta, kad toliau plėtojant aplinkos apsaugos galimybių tyrimus žaliosios lentos taps komercine realybe, todėl sumažės elektroninių atliekų ir e-perdirbimo problemos. Kol kovojame su praeities elektroninėmis atliekomis ir dabartine elektronine įranga, laikas žvelgti į ateitį ir užtikrinti platų biologiškai skaidžių PCB naudojimą.