Je biologicky odbúrateľný PCB dostatočne šetrný k životnému prostrediu?

PCB je neoddeliteľnou súčasťou každého elektronického produktu. S nárastom používania elektronických zariadení vo všetkých aspektoch nášho života a vzhľadom na ich skrátenú životnosť je jednou vecou nárast množstva elektronického odpadu. S rozvojom novovznikajúcich odvetví, ako je internet vecí, a energickým rozvojom pokročilých asistenčných technológií pre vodičov v automobilovom sektore sa tento rast len ​​zrýchli.

ipcb

Prečo je odpad PCB skutočným problémom?

Hoci návrhy DPS môžu byť používané mnoho rokov, faktom je, že tieto malé nástroje, ktorým dominujú DPS, sa vymieňajú s alarmujúcou frekvenciou. Preto kľúčovým problémom, ktorý vzniká, je problém rozkladu, ktorý vedie k mnohým environmentálnym problémom. Najmä vo vyspelých krajinách, pretože veľké množstvo vyradených elektronických produktov sa odváža na skládky, uvoľňuje do životného prostredia toxické látky, ako napr.

Ortuť – môže spôsobiť poškodenie obličiek a mozgu.

Kadmium, o ktorom je známe, že spôsobuje rakovinu.

Olovo, o ktorom je známe, že spôsobuje poškodenie mozgu

Brómované spomaľovače horenia (BFR), o ktorých je známe, že ovplyvňujú hormonálne funkcie žien.

Berýlium, o ktorom je známe, že spôsobuje rakovinu

Aj keď sa doska namiesto vyhodenia na skládku recykluje a znovu použije, proces recyklácie je nebezpečný a môže spôsobiť ohrozenie zdravia. Ďalším problémom je, že keďže sa naše zariadenia zmenšujú a sú ľahšie, je ťažké ich rozobrať a recyklovať recyklovateľné časti. Pred stiahnutím akýchkoľvek recyklovateľných materiálov je potrebné ručne odstrániť všetky použité lepidlá a lepidlá. Preto je proces veľmi namáhavý. Zvyčajne to znamená prepravu dosiek plošných spojov do menej rozvinutých krajín s nižšími nákladmi na pracovnú silu. Odpoveďou na tieto otázky (elektronické zariadenia sa hromadia na skládkach alebo sú recyklované) je evidentne biologicky rozložiteľné PCB, ktoré môže výrazne znížiť e-odpad.

Nahradenie súčasných toxických materiálov prechodnými kovmi (ako je volfrám alebo zinok) je v tomto smere veľkým krokom. Tím vedcov z Frederick Seitz Materials Research Laboratory na University of Illinois v Urbana-Champaign sa rozhodol vytvoriť plne funkčné PCB, ktoré sa pri vystavení vode rozkladá. PCB je vyrobená z nasledujúcich materiálov:

Komerčné bežne dostupné komponenty

Magnéziová pasta

Volfrámová pasta

Substrát sodnej soli karboxymetylcelulózy (Na-CMC).

Polyetylénoxidová (PEO) spojovacia vrstva

V skutočnosti boli vyvinuté plne biologicky odbúrateľné PCB s použitím biokompozitov vyrobených z prírodných celulózových vlákien extrahovaných z banánových stoniek a pšeničného lepku. Biokompozitný materiál neobsahuje chemické látky. Tieto biologicky odbúrateľné prechodné PCB majú podobné vlastnosti ako bežné PCB. Niektoré biologicky odbúrateľné PCB boli vyvinuté aj s použitím kuracieho peria a sklenených vlákien.

Biopolyméry, ako sú uhľohydráty a bielkoviny, sú biologicky odbúrateľné, ale prírodné zdroje, ktoré vyžadujú (ako je pôda a voda), sú čoraz vzácnejšie. Obnoviteľné a udržateľné biopolyméry možno získať aj z poľnohospodárskeho odpadu (ako je banánová vláknina), ktorý sa získava zo stoniek rastlín. Tieto poľnohospodárske vedľajšie produkty možno použiť na vývoj plne biologicky odbúrateľných kompozitných materiálov.

Je doska na ochranu životného prostredia spoľahlivá?

Pojem „ochrana životného prostredia“ zvyčajne ľuďom pripomína imidž krehkých produktov, čo nie je atribút, ktorý by sme chceli spájať s PCB. Niektoré z našich obáv týkajúcich sa zelených dosiek plošných spojov zahŕňajú:

Mechanické vlastnosti – Skutočnosť, že dosky šetrné k životnému prostrediu sú vyrobené z banánových vlákien, nás núti myslieť si, že dosky môžu byť krehké ako listy. Faktom však je, že výskumníci kombinujú podkladové materiály na výrobu dosiek, ktoré sú svojou pevnosťou porovnateľné s konvenčnými doskami.

Tepelný výkon – PCB musí mať vynikajúci tepelný výkon a nesmie sa ľahko vznietiť. Je známe, že biologické materiály majú nižší teplotný prah, takže v istom zmysle je tento strach opodstatnený. Nízkoteplotná spájka však môže pomôcť vyhnúť sa tomuto problému.

Dielektrická konštanta – toto je oblasť, kde je výkon biologicky odbúrateľnej dosky rovnaký ako výkon tradičnej dosky. Dielektrické konštanty dosiahnuté týmito doskami sú v požadovanom rozsahu.

Výkon v extrémnych podmienkach – Ak je DPS biokompozitného materiálu vystavená vysokej vlhkosti alebo vysokej teplote, výstupná odchýlka nebude pozorovaná.

Disipácia tepla – biokompozitné materiály môžu vyžarovať veľa tepla, čo je požadovaná charakteristika PCB.

Keďže sa používanie elektronických produktov čoraz viac rozširuje, elektronický odpad bude naďalej narastať v alarmujúcom rozsahu. Dobrou správou však je, že s ďalším rozvojom výskumu možností ochrany životného prostredia sa zelené tabule stanú komerčnou realitou, čím sa znížia problémy s elektronickým odpadom a elektronickou recykláciou. Zatiaľ čo zápasíme s minulým elektronickým odpadom a súčasnými elektronickými zariadeniami, je čas, aby sme sa pozreli do budúcnosti a zabezpečili široké používanie biologicky rozložiteľných PCB.