Is de biologisch afbreekbare PCB milieuvriendelijk genoeg?

PCB is een integraal onderdeel van elk elektronisch product. Met de toename van het gebruik van elektronische gadgets in alle aspecten van ons leven en vanwege hun kortere levensduur, is één ding de toename van de hoeveelheid e-waste. Met de ontwikkeling van opkomende industrieën zoals het internet der dingen en de krachtige ontwikkeling van geavanceerde rijhulptechnologieën in de automobielsector, zal deze groei alleen maar versnellen.

ipcb

Waarom PCB-afval een echt probleem is?

Hoewel PCB-ontwerpen jarenlang kunnen worden gebruikt, is het een feit dat deze kleine tools die PCB’s domineren met een alarmerende frequentie worden vervangen. Daarom is een belangrijk probleem dat zich voordoet het ontbindingsprobleem, dat tot veel milieuproblemen leidt. Vooral in ontwikkelde landen, omdat een groot aantal afgedankte elektronische producten naar stortplaatsen wordt getransporteerd, komen er giftige stoffen vrij in het milieu, zoals:

Kwik – kan nier- en hersenbeschadiging veroorzaken.

Cadmium waarvan bekend is dat het kanker veroorzaakt.

Lood waarvan bekend is dat het hersenschade veroorzaakt

Gebromeerde vlamvertragers (BFR) waarvan bekend is dat ze de hormonale functie van vrouwen beïnvloeden.

Beryllium waarvan bekend is dat het kanker veroorzaakt

Zelfs als het karton wordt gerecycled en hergebruikt in plaats van het op een stortplaats te gooien, is het recyclingproces gevaarlijk en kan het gezondheidsrisico’s veroorzaken. Een ander probleem is dat naarmate onze apparatuur kleiner en lichter wordt, het een moeilijke taak is om ze uit elkaar te halen om de recyclebare onderdelen te recyclen. Alvorens recyclebare materialen te verwijderen, moeten alle gebruikte lijmen en lijmen handmatig worden verwijderd. Daarom is het proces erg arbeidsintensief. Meestal betekent dit het verzenden van printplaten naar minder ontwikkelde landen met lagere arbeidskosten. Het antwoord op deze vragen (elektronische apparatuur opgestapeld op stortplaatsen of ze worden gerecycled) is uiteraard biologisch afbreekbare PCB’s, die e-waste sterk kunnen verminderen.

Het vervangen van de huidige giftige materialen door tijdelijke metalen (zoals wolfraam of zink) is een grote stap in deze richting. Een team van wetenschappers van het Frederick Seitz Materials Research Laboratory aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign heeft een volledig functionele PCB ontwikkeld die ontleedt bij blootstelling aan water. De printplaat is gemaakt van de volgende materialen:

Commerciële kant-en-klare componenten

Magnesiumpasta

Wolfraampasta

Natriumcarboxymethylcellulose (Na-CMC) substraat

Polyethyleenoxide (PEO) hechtlaag

In feite zijn volledig biologisch afbreekbare PCB’s ontwikkeld met behulp van biocomposieten gemaakt van natuurlijke cellulosevezels gewonnen uit bananenstengels en tarwegluten. Het biocomposiet materiaal bevat geen chemische stoffen. Deze biologisch afbreekbare tijdelijke PCB’s hebben vergelijkbare eigenschappen als conventionele PCB’s. Sommige biologisch afbreekbare PCB’s zijn ook ontwikkeld met behulp van kippenveren en glasvezels.

Biopolymeren zoals koolhydraten en eiwitten zijn biologisch afbreekbaar, maar de natuurlijke hulpbronnen die ze nodig hebben (zoals land en water) worden schaars. Hernieuwbare en duurzame biopolymeren kunnen ook worden verkregen uit landbouwafval (zoals bananenvezel), dat wordt gewonnen uit plantenstengels. Deze agrarische bijproducten kunnen worden gebruikt om volledig biologisch afbreekbare composietmaterialen te ontwikkelen.

Is de milieubeschermingsraad betrouwbaar?

Meestal herinnert de term ‘milieubescherming’ mensen aan het imago van kwetsbare producten, wat niet het kenmerk is dat we met PCB’s willen associëren. Enkele van onze zorgen met betrekking tot groene printplaten zijn:

Mechanische eigenschappen-Het feit dat milieuvriendelijke planken zijn gemaakt van bananenvezel, doet ons denken dat planken zo kwetsbaar kunnen zijn als bladeren. Maar feit is dat onderzoekers substraatmaterialen combineren om boards te maken die qua sterkte vergelijkbaar zijn met conventionele boards.

Thermische prestatie-PCB moet uitstekende thermische prestaties hebben en niet gemakkelijk vlam vatten. Het is bekend dat biologische materialen een lagere temperatuurdrempel hebben, dus in zekere zin is deze angst gegrond. Soldeer bij lage temperatuur kan dit probleem echter helpen voorkomen.

Diëlektrische constante – Dit is het gebied waar de prestaties van de biologisch afbreekbare plaat dezelfde zijn als die van de traditionele plaat. De diëlektrische constanten die door deze platen worden bereikt, liggen ruim binnen het vereiste bereik.

Prestaties onder extreme omstandigheden – Als de PCB van het biocomposietmateriaal wordt blootgesteld aan hoge vochtigheid of hoge temperaturen, wordt de outputafwijking niet waargenomen.

Warmteafvoer-biocomposietmaterialen kunnen veel warmte uitstralen, een vereiste eigenschap van PCB’s.

Naarmate het gebruik van elektronische producten steeds wijder wordt, zal elektronisch afval in alarmerende mate blijven groeien. Het goede nieuws is echter dat met de verdere ontwikkeling van onderzoek naar opties voor milieubescherming, groene borden een commerciële realiteit zullen worden, waardoor problemen met e-waste en e-recycling worden verminderd. Terwijl we worstelen met e-waste uit het verleden en huidige elektronische apparatuur, is het tijd voor ons om naar de toekomst te kijken en het wijdverbreide gebruik van biologisch afbreekbare PCB’s te garanderen.