PCB är en integrerad del av varje elektronisk produkt. Med den ökade användningen av elektroniska prylar i alla aspekter av våra liv och på grund av deras förkortade livslängd, är en sak ökningen av mängden e-avfall. Med utvecklingen av framväxande industrier som Internet of Things och den kraftfulla utvecklingen av avancerad förarassistansteknik inom fordonssektorn kommer denna tillväxt bara att accelerera.

Varför PCB-avfall är ett verkligt problem?

Även om PCB-designer kan användas i många år, är faktum att dessa små verktyg som PCB dominerar byts ut med en alarmerande frekvens. Därför är en nyckelfråga som uppstår nedbrytningsproblemet, vilket leder till många miljöproblem. Särskilt i utvecklade länder, eftersom ett stort antal kasserade elektroniska produkter transporteras till deponier, släpper de ut giftiga ämnen i miljön, såsom:

Kvicksilver – kan orsaka njur- och hjärnskador.

Kadmium är känt för att orsaka cancer.

Bly är känt för att orsaka hjärnskador

Bromerade flamskyddsmedel (BFR) kända för att påverka kvinnors hormonella funktion.

Beryllium är känt för att orsaka cancer

Även om skivan återvinns och återanvänds istället för att slängas på en soptipp är återvinningsprocessen farlig och kan orsaka hälsorisker. Ett annat problem är att när vår utrustning blir mindre och lättare är det en svår uppgift att plocka isär dem för att återvinna de återvinningsbara delarna. Innan återvinningsbart material tas bort måste alla använda lim och lim tas bort manuellt. Därför är processen mycket mödosam. Vanligtvis innebär det att man skickar PCB-kort till mindre utvecklade länder med lägre arbetskostnader. Svaret på dessa frågor (elektronisk utrustning samlad på deponier eller de återvinns) är uppenbarligen biologiskt nedbrytbart PCB, vilket avsevärt kan minska e-avfall.

Att ersätta nuvarande giftiga material med transienta metaller (som volfram eller zink) är ett stort steg i denna riktning. Ett team av forskare vid Frederick Seitz Materials Research Laboratory vid University of Illinois i Urbana-Champaign har satt sig för att skapa ett fullt fungerande PCB som sönderdelas när det utsätts för vatten. PCB är gjord av följande material:

Kommersiella komponenter från hyllan

Magnesiumpasta

Volframpasta

Natriumkarboximetylcellulosa (Na-CMC) Substrat

Bindeskikt av polyetylenoxid (PEO).

Faktum är att helt biologiskt nedbrytbara PCB har utvecklats med hjälp av biokompositer gjorda av naturliga cellulosafibrer extraherade från bananstjälkar och vetegluten. Biokompositmaterialet innehåller inga kemiska ämnen. Dessa biologiskt nedbrytbara transienta PCB har liknande egenskaper som konventionella PCB. Vissa biologiskt nedbrytbara PCB har också utvecklats med hjälp av kycklingfjädrar och glasfibrer.

Biopolymerer som kolhydrater och proteiner är biologiskt nedbrytbara, men de naturresurser de kräver (som mark och vatten) blir knappa. Förnybara och hållbara biopolymerer kan också erhållas från jordbruksavfall (som bananfiber), som utvinns från växtstammar. Dessa jordbruksbiprodukter kan användas för att utveckla helt biologiskt nedbrytbara kompositmaterial.

Är miljöskyddsstyrelsen pålitlig?

Vanligtvis påminner termen “miljöskydd” människor om bilden av ömtåliga produkter, vilket inte är det attribut vi vill förknippa med PCB. Några av våra bekymmer angående gröna PCB-kort inkluderar:

Mekaniska egenskaper-Att miljövänliga skivor är gjorda av bananfiber får oss att tro att skivor kan vara lika ömtåliga som löv. Men faktum är att forskare kombinerar substratmaterial för att göra skivor som är jämförbara i styrka med konventionella skivor.

Termisk prestanda-PCB måste vara utmärkt i termisk prestanda och inte lätt att fatta eld. Det är känt att biologiska material har en lägre temperaturtröskel, så på sätt och vis är denna rädsla välgrundad. Lågtemperaturlod kan dock hjälpa till att undvika detta problem.

Dielektricitetskonstant – Detta är det område där prestandan för den biologiskt nedbrytbara skivan är densamma som den för den traditionella skivan. De dielektriska konstanterna som uppnås av dessa plattor ligger väl inom det erforderliga området.

Prestanda under extrema förhållanden – Om biokompositmaterialets PCB utsätts för hög luftfuktighet eller hög temperatur, kommer utgångsavvikelsen inte att observeras.

Värmeavledning-biokompositmaterial kan utstråla mycket värme, vilket är en nödvändig egenskap hos PCB.

I takt med att användningen av elektroniska produkter blir mer och mer utbredd kommer elektroniskt avfall att fortsätta växa i en oroväckande omfattning. Den goda nyheten är dock att med den fortsatta utvecklingen av forskningen om miljöskyddsalternativ kommer gröna tavlor att bli en kommersiell realitet, och därmed minska e-avfall och e-återvinningsproblem. Medan vi brottas med tidigare e-avfall och nuvarande elektronisk utrustning, är det dags för oss att blicka in i framtiden och säkerställa en utbredd användning av biologiskt nedbrytbara PCB.