Ali je biorazgradljiva PCB dovolj prijazna do okolja?

PCB je sestavni del vsakega elektronskega izdelka. S povečanjem uporabe elektronskih pripomočkov v vseh vidikih našega življenja in zaradi njihove skrajšane življenjske dobe je ena stvar naraščanje količine e-odpadkov. Z razvojem nastajajočih industrij, kot je internet stvari, in močnim razvojem naprednih tehnologij za pomoč vozniku v avtomobilskem sektorju, se bo ta rast le še pospešila.

ipcb

Zakaj so odpadki PCB resnična težava?

Čeprav se zasnove PCB lahko uporabljajo več let, je dejstvo, da se ta majhna orodja, v katerih PCB prevladujejo, zamenjajo z zaskrbljujočo pogostostjo. Zato je ključno vprašanje, ki se pojavi, problem razgradnje, ki vodi v številne okoljske probleme. Predvsem v razvitih državah, ker se veliko število zavrženih elektronskih izdelkov prevaža na odlagališča, v okolje sproščajo strupene snovi, kot so:

Živo srebro – lahko povzroči poškodbe ledvic in možganov.

Kadmij, za katerega je znano, da povzroča raka.

Znano je, da svinec povzroča poškodbe možganov

Bromirani zaviralci gorenja (BFR), za katere je znano, da vplivajo na hormonsko delovanje žensk.

Znano je, da berilij povzroča raka

Tudi če se plošča reciklira in ponovno uporabi, namesto da bi jo odvrgli na odlagališče, je postopek recikliranja nevaren in lahko povzroči nevarnost za zdravje. Druga težava je, da je naša oprema manjša in lažja, zato jo je težko razstaviti in reciklirati dele, ki jih je mogoče reciklirati. Preden umaknete kakršne koli materiale, ki jih je mogoče reciklirati, je treba ročno odstraniti vsa uporabljena lepila in lepila. Zato je postopek zelo naporen. Običajno to pomeni pošiljanje PCB plošč v manj razvite države z nižjimi stroški dela. Odgovor na ta vprašanja (elektronska oprema, nakopičena na odlagališčih ali reciklirana) je očitno biološko razgradljiva PCB, ki lahko močno zmanjša e-odpadke.

Zamenjava trenutnih strupenih materialov s prehodnimi kovinami (kot sta volfram ali cink) je velik korak v tej smeri. Skupina znanstvenikov iz laboratorija za raziskave materialov Fredericka Seitza na Univerzi Illinois v Urbana-Champaignu se je odločila ustvariti popolnoma funkcionalen PCB, ki se razgradi, ko je izpostavljen vodi. PCB je izdelan iz naslednjih materialov:

Komercialne gotove komponente

Magnezijeva pasta

Volframova pasta

Substrat natrijeve karboksimetil celuloze (Na-CMC).

Vezna plast polietilen oksida (PEO).

Pravzaprav so bili popolnoma biološko razgradljivi PCB razviti z uporabo biokompozitov iz naravnih celuloznih vlaken, ekstrahiranih iz stebel banan in pšeničnega glutena. Biokompozitni material ne vsebuje kemičnih snovi. Ti biološko razgradljivi prehodni PCB-ji imajo podobne lastnosti kot običajni PCB-ji. Nekateri biološko razgradljivi PCB-ji so bili razviti tudi z uporabo piščančjega perja in steklenih vlaken.

Biopolimeri, kot so ogljikovi hidrati in beljakovine, so biološko razgradljivi, vendar naravni viri, ki jih potrebujejo (kot sta zemlja in voda), postajajo redki. Obnovljive in trajnostne biopolimere je mogoče pridobiti tudi iz kmetijskih odpadkov (kot so bananina vlakna), ki se pridobivajo iz rastlinskih stebel. Te kmetijske stranske proizvode je mogoče uporabiti za razvoj popolnoma biološko razgradljivih kompozitnih materialov.

Ali je odbor za varstvo okolja zanesljiv?

Običajno izraz »varstvo okolja« ljudi spominja na podobo lomljivih izdelkov, kar ni atribut, ki ga želimo povezati s PCB-ji. Nekatere naše pomisleke glede zelenih PCB plošč vključujejo:

Mehanske lastnosti – Dejstvo, da so okolju prijazne plošče izdelane iz bananinih vlaken, nam daje občutek, da so deske lahko tako krhke kot listi. Dejstvo pa je, da raziskovalci združujejo substratne materiale za izdelavo plošč, ki so po trdnosti primerljive z običajnimi ploščami.

Toplotna zmogljivost – PCB mora biti odlične toplotne zmogljivosti in se ne sme zlahka vneti. Znano je, da imajo biološki materiali nižji temperaturni prag, zato je ta strah v nekem smislu utemeljen. Vendar pa lahko nizkotemperaturna spajka pomaga preprečiti to težavo.

Dielektrična konstanta – To je področje, kjer je učinkovitost biorazgradljive plošče enaka kot pri tradicionalni plošči. Dielektrične konstante, ki jih dosežejo te plošče, so v zahtevanem območju.

Učinkovitost v ekstremnih pogojih – Če je PCB biokompozitnega materiala izpostavljen visoki vlažnosti ali visoki temperaturi, odstopanje izhoda ne bo opaženo.

Biokompozitni materiali za odvajanje toplote lahko oddajajo veliko toplote, kar je zahtevana značilnost PCB-jev.

Ker postaja uporaba elektronskih izdelkov vse bolj razširjena, bodo elektronski odpadki še naprej rasli v zaskrbljujočem obsegu. Vendar pa je dobra novica, da bodo z nadaljnjim razvojem raziskav o možnostih varstva okolja zelene table postale komercialna realnost, s čimer se bodo zmanjšale težave z e-odpadki in e-recikliranjem. Medtem ko se spopadamo s preteklimi e-odpadki in sedanjo elektronsko opremo, je čas, da se ozremo v prihodnost in zagotovimo široko uporabo biološko razgradljivih PCB-jev.