PCB é parte integrante de todo produto eletrônico. Com o aumento do uso de aparelhos eletrônicos em todos os aspectos de nossas vidas e devido ao encurtamento de sua vida útil, uma coisa é o aumento na quantidade de lixo eletrônico. Com o desenvolvimento de indústrias emergentes como a Internet das Coisas e o vigoroso desenvolvimento de tecnologias avançadas de assistência ao motorista no setor automotivo, esse crescimento só vai acelerar.

Por que o desperdício de PCB é um problema real？

Embora os projetos de PCB possam ser usados ​​por muitos anos, o fato é que essas pequenas ferramentas dominadas por PCB estão sendo substituídas com uma frequência alarmante. Portanto, uma questão chave que surge é o problema da decomposição, que leva a muitos problemas ambientais. Principalmente em países desenvolvidos, devido ao grande número de produtos eletrônicos descartados transportados para aterros sanitários, eles liberam substâncias tóxicas para o meio ambiente, tais como:

Mercúrio pode causar danos renais e cerebrais.

Cádmio conhecido por causar câncer.

Chumbo conhecido por causar danos cerebrais

Retardantes de chama bromados (BFR) – conhecidos por afetar a função hormonal das mulheres.

Berílio conhecido por causar câncer

Mesmo que o cartão seja reciclado e reutilizado em vez de jogado em um aterro, o processo de reciclagem é perigoso e pode causar riscos à saúde. Outro problema é que, à medida que nossos equipamentos ficam menores e mais leves, fica difícil desmontá-los para reciclar as peças recicláveis. Antes de retirar qualquer material reciclável, todas as colas e adesivos usados ​​devem ser removidos manualmente. Portanto, o processo é muito trabalhoso. Normalmente, isso significa enviar placas PCB para países menos desenvolvidos com custos de mão de obra mais baixos. A resposta a essas perguntas (equipamentos eletrônicos empilhados em aterros sanitários ou reciclados) é obviamente o PCB biodegradável, que pode reduzir muito o lixo eletrônico.

Substituir os materiais tóxicos atuais por metais transitórios (como tungstênio ou zinco) é um grande passo nessa direção. Uma equipe de cientistas do Laboratório de Pesquisa de Materiais Frederick Seitz da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign decidiu criar um PCB totalmente funcional que se decompõe quando exposto à água. O PCB é feito dos seguintes materiais:

Componentes comerciais prontos para uso

Pasta de magnésio

Pasta de tungstênio

Substrato de carboximetilcelulose de sódio (Na-CMC)

Camada de ligação de óxido de polietileno (PEO)

Na verdade, PCBs totalmente biodegradáveis ​​foram desenvolvidos usando biocompósitos feitos de fibras naturais de celulose extraídas de caules de banana e glúten de trigo. O material biocompósito não contém substâncias químicas. Esses PCBs transitórios biodegradáveis ​​têm propriedades semelhantes aos PCBs convencionais. Alguns PCBs biodegradáveis ​​também foram desenvolvidos usando penas de frango e fibras de vidro.

Biopolímeros como carboidratos e proteínas são biodegradáveis, mas os recursos naturais de que necessitam (como terra e água) estão se tornando escassos. Biopolímeros renováveis ​​e sustentáveis ​​também podem ser obtidos a partir de resíduos agrícolas (como a fibra da banana), que são extraídos dos caules das plantas. Esses subprodutos agrícolas podem ser usados ​​para desenvolver materiais compostos totalmente biodegradáveis.

O conselho de proteção ambiental é confiável?

Normalmente, o termo “proteção ambiental” lembra as pessoas da imagem de produtos frágeis, que não é o atributo que queremos associar aos PCBs. Algumas de nossas preocupações em relação às placas PCB verdes incluem:

Propriedades mecânicas – O fato de as placas ecológicas serem feitas de fibra de banana nos faz pensar que as placas podem ser tão frágeis quanto as folhas. Mas o fato é que os pesquisadores estão combinando materiais de substrato para fazer placas com resistência comparável às placas convencionais.

Desempenho térmico – a PCB precisa ser excelente em desempenho térmico e não ser fácil de pegar fogo. Sabe-se que os materiais biológicos têm um limiar de temperatura mais baixo, então, de certa forma, esse medo é bem fundamentado. No entanto, a solda de baixa temperatura pode ajudar a evitar esse problema.

Constante dielétrica – É a área onde o desempenho da placa biodegradável é igual ao da placa tradicional. As constantes dielétricas alcançadas por essas placas estão bem dentro da faixa exigida.

Desempenho sob condições extremas – se o PCB do material biocompósito for exposto a alta umidade ou alta temperatura, o desvio de saída não será observado.

Os materiais biocompósitos de dissipação de calor podem irradiar muito calor, o que é uma característica necessária dos PCBs.

À medida que o uso de produtos eletrônicos se torna cada vez mais difundido, o lixo eletrônico continuará a crescer de forma alarmante. No entanto, a boa notícia é que, com o desenvolvimento da pesquisa sobre opções de proteção ambiental, os painéis verdes se tornarão uma realidade comercial, reduzindo, assim, os problemas de lixo eletrônico e reciclagem eletrônica. Enquanto lutamos com o lixo eletrônico do passado e os equipamentos eletrônicos atuais, é hora de olharmos para o futuro e garantir o uso generalizado de PCBs biodegradáveis.