PCB ir katra elektroniskā produkta neatņemama sastāvdaļa. Pieaugot elektronisko sīkrīku izmantošanai visos mūsu dzīves aspektos un to saīsinātā mūža dēļ, viena lieta ir e-atkritumu apjoma pieaugums. Attīstoties tādām jaunām nozarēm kā lietu internets un enerģiski attīstot progresīvas vadītāja palīdzības tehnoloģijas automobiļu nozarē, šī izaugsme tikai paātrināsies.

Kāpēc PCB atkritumi ir reāla problēma?

Lai gan PCB dizainus var izmantot daudzus gadus, fakts ir tāds, ka šie mazie rīki, kuros dominē PCB, tiek aizstāti satraucoši bieži. Tāpēc galvenā problēma, kas rodas, ir sadalīšanās problēma, kas izraisa daudzas vides problēmas. Īpaši attīstītajās valstīs, jo liels skaits izmesto elektronisko izstrādājumu tiek transportēti uz poligoniem, tie izdala vidē toksiskas vielas, piemēram:

Dzīvsudrabs – var izraisīt nieru un smadzeņu bojājumus.

Zināms, ka kadmijs izraisa vēzi.

Ir zināms, ka svins izraisa smadzeņu bojājumus

Bromēti liesmas slāpētāji (BFR), kas ietekmē sieviešu hormonālo funkciju.

Ir zināms, ka berilijs izraisa vēzi

Pat ja plāksne tiek pārstrādāta un atkārtoti izmantota, nevis izmesta poligonā, pārstrādes process ir bīstams un var radīt draudus veselībai. Vēl viena problēma ir tā, ka, tā kā mūsu aprīkojums kļūst mazāks un vieglāks, ir sarežģīts uzdevums tos izjaukt, lai pārstrādātu detaļas. Pirms pārstrādājamo materiālu izņemšanas visas izmantotās līmes un līmvielas ir manuāli jānoņem. Tāpēc process ir ļoti darbietilpīgs. Parasti tas nozīmē PCB plātņu nosūtīšanu uz mazāk attīstītām valstīm ar zemākām darbaspēka izmaksām. Atbilde uz šiem jautājumiem (elektroniskās iekārtas, kas sakrautas poligonos vai tās tiek pārstrādātas) acīmredzami ir bioloģiski noārdāms PCB, kas var ievērojami samazināt e-atkritumus.

Pašreizējo toksisko materiālu aizstāšana ar pārejošiem metāliem (piemēram, volframu vai cinku) ir liels solis šajā virzienā. Zinātnieku komanda Frederika Seica materiālu pētniecības laboratorijā Ilinoisas Universitātē Urbana-Champaign ir nolēmusi izveidot pilnībā funkcionējošu PCB, kas sadalās, saskaroties ar ūdeni. PCB ir izgatavots no šādiem materiāliem:

Komerciālie komponenti

Magnija pasta

Volframa pasta

Nātrija karboksimetilcelulozes (Na-CMC) substrāts

Polietilēna oksīda (PEO) savienojošais slānis

Faktiski pilnībā bioloģiski noārdāmi PCB ir izstrādāti, izmantojot biokompozītus, kas izgatavoti no dabīgām celulozes šķiedrām, kas iegūtas no banānu kātiem un kviešu lipekļa. Biokompozītmateriāls nesatur ķīmiskas vielas. Šiem bioloģiski noārdāmajiem īslaicīgajiem PCB ir līdzīgas īpašības kā parastajiem PCB. Daži bioloģiski noārdāmie PCB ir izstrādāti arī, izmantojot vistas spalvas un stikla šķiedras.

Biopolimēri, piemēram, ogļhidrāti un olbaltumvielas, ir bioloģiski noārdāmi, taču tiem nepieciešamie dabas resursi (piemēram, zeme un ūdens) kļūst nepietiekami. Atjaunojamus un ilgtspējīgus biopolimērus var iegūt arī no lauksaimniecības atkritumiem (piemēram, banānu šķiedras), ko iegūst no augu kātiem. Šos lauksaimniecības blakusproduktus var izmantot pilnībā bioloģiski noārdāmu kompozītmateriālu izstrādei.

Vai vides aizsardzības padome ir uzticama?

Parasti termins “vides aizsardzība” cilvēkiem atgādina trauslu produktu tēlu, kas nav atribūts, ko mēs vēlamies saistīt ar PCB. Dažas no mūsu bažām par zaļajām PCB plāksnēm ir šādas:

Mehāniskās īpašības – Tas, ka videi draudzīgi dēļi ir izgatavoti no banānu šķiedras, liek domāt, ka dēļi var būt tikpat trausli kā lapas. Taču fakts ir tāds, ka pētnieki apvieno substrāta materiālus, lai izgatavotu dēļus, kas pēc stiprības ir salīdzināmi ar parastajiem dēļiem.

Siltuma veiktspējai – PCB jābūt izcilai siltuma veiktspējai, un tai jābūt viegli aizdegtai. Zināms, ka bioloģiskajiem materiāliem ir zemāks temperatūras slieksnis, tāpēc savā ziņā šīs bailes ir pamatotas. Tomēr zemas temperatūras lodēšana var palīdzēt izvairīties no šīs problēmas.

Dielektriskā konstante — šī ir zona, kurā bioloģiski noārdāmās plātnes veiktspēja ir tāda pati kā tradicionālajai plātnei. Šo plākšņu sasniegtās dielektriskās konstantes ir vajadzīgajā diapazonā.

Veiktspēja ekstremālos apstākļos – Ja biokompozītmateriāla PCB tiek pakļauts augstam mitrumam vai augstai temperatūrai, izvades novirze netiks novērota.

Siltuma izkliedes biokompozītmateriāli var izstarot daudz siltuma, kas ir obligāta PCB īpašība.

Tā kā elektronisko izstrādājumu izmantošana kļūst arvien plašāka, elektronisko atkritumu apjoms turpinās pieaugt satraucošā apjomā. Tomēr labā ziņa ir tā, ka, turpinot pētījumus par vides aizsardzības iespējām, zaļās plāksnes kļūs par komerciālu realitāti, tādējādi samazinot e-atkritumu un e-pārstrādes problēmas. Kamēr mēs cīnāmies ar pagātnes e-atkritumiem un pašreizējām elektroniskajām iekārtām, ir pienācis laiks raudzīties nākotnē un nodrošināt bioloģiski noārdāmo PCB plašu izmantošanu.