PCB ni sehemu muhimu ya kila bidhaa ya kielektroniki. Pamoja na ongezeko la matumizi ya gadgets za elektroniki katika nyanja zote za maisha yetu na kutokana na muda wao mfupi wa maisha, jambo moja ni ongezeko la kiasi cha taka za elektroniki. Pamoja na maendeleo ya tasnia zinazochipuka kama vile Mtandao wa Mambo na maendeleo thabiti ya teknolojia ya hali ya juu ya usaidizi wa madereva katika sekta ya magari, ukuaji huu utaongezeka tu.

Kwa nini upotevu wa PCB ni tatizo kweli?

Ingawa miundo ya PCB inaweza kutumika kwa miaka mingi, ukweli ni kwamba zana hizi ndogo ambazo PCB inatawala zinabadilishwa kwa mzunguko wa kutisha. Kwa hiyo, suala muhimu linalojitokeza ni tatizo la kuoza, ambalo husababisha matatizo mengi ya mazingira. Hasa katika nchi zilizoendelea, kwa sababu idadi kubwa ya bidhaa za elektroniki zilizotupwa husafirishwa hadi kwenye taka, hutoa vitu vyenye sumu kwenye mazingira, kama vile:

Mercury-inaweza kusababisha uharibifu wa figo na ubongo.

Cadmium – inayojulikana kusababisha saratani.

Lead inayojulikana kusababisha uharibifu wa ubongo

Brominated flame retardants (BFR)-inayojulikana kuathiri utendaji kazi wa homoni wa wanawake.

Beryllium – inayojulikana kusababisha saratani

Hata kama bodi itasindikwa na kutumika tena badala ya kuitupa kwenye jaa, mchakato wa kuchakata ni hatari na unaweza kusababisha hatari za kiafya. Shida nyingine ni kwamba kadiri vifaa vyetu vinavyozidi kuwa vidogo na vyepesi, ni kazi ngumu kuvitenganisha ili kuchakata sehemu zinazoweza kutumika tena. Kabla ya kuondoa nyenzo zozote zinazoweza kutumika tena, gundi zote na wambiso zinazotumiwa zinahitaji kuondolewa kwa mikono. Kwa hiyo, mchakato huo ni wa utumishi sana. Kwa kawaida, hii ina maana ya kusafirisha bodi za PCB kwa nchi zilizoendelea kidogo na gharama ya chini ya kazi. Jibu la maswali haya (vifaa vya kielektroniki vilivyorundikwa kwenye dampo au vinasasishwa) ni PCB inayoweza kuharibika, ambayo inaweza kupunguza sana taka za kielektroniki.

Kubadilisha nyenzo za sasa za sumu na metali za muda mfupi (kama vile tungsten au zinki) ni hatua kubwa katika mwelekeo huu. Timu ya wanasayansi katika Maabara ya Utafiti wa Nyenzo ya Frederick Seitz katika Chuo Kikuu cha Illinois huko Urbana-Champaign imejipanga kuunda PCB inayofanya kazi kikamilifu ambayo hutengana inapofunuliwa na maji. PCB imeundwa na nyenzo zifuatazo:

Vipengele vya kibiashara vilivyo nje ya rafu

Kuweka magnesiamu

Kuweka Tungsten

Sodium Carboxymethyl Cellulose (Na-CMC) Substrate

Safu ya kuunganisha ya oksidi ya polyethilini (PEO).

Kwa hakika, PCB zinazoweza kuoza kikamilifu zimetengenezwa kwa kutumia biocomposites zilizotengenezwa kwa nyuzi asilia za selulosi zilizotolewa kutoka kwa mashina ya migomba na gluteni ya ngano. Nyenzo za biocomposite hazina vitu vya kemikali. PCB hizi za muda mfupi zinazoweza kuharibika zina sifa sawa na PCB za kawaida. Baadhi ya PCB zinazoweza kuoza pia zimetengenezwa kwa kutumia manyoya ya kuku na nyuzi za glasi.

Biopolima kama vile wanga na protini zinaweza kuoza, lakini maliasili wanazohitaji (kama vile ardhi na maji) zinakuwa adimu. Biopolima zinazoweza kurejeshwa na endelevu pia zinaweza kupatikana kutoka kwa taka za kilimo (kama vile nyuzi za ndizi), ambazo hutolewa kutoka kwa mashina ya mimea. Mazao haya ya kilimo yanaweza kutumika kutengeneza nyenzo zenye mchanganyiko zinazoweza kuoza.

Je, bodi ya ulinzi wa mazingira inaaminika?

Kawaida, neno “ulinzi wa mazingira” huwakumbusha watu picha ya bidhaa dhaifu, ambayo sio sifa tunayotaka kuhusishwa na PCB. Baadhi ya wasiwasi wetu kuhusu bodi za kijani za PCB ni pamoja na:

Sifa za kiufundi-Ukweli kwamba mbao ambazo ni rafiki kwa mazingira zimetengenezwa kwa nyuzi za ndizi hutufanya tufikirie kuwa mbao zinaweza kuwa tete kama majani. Lakini ukweli ni kwamba watafiti wanachanganya nyenzo za substrate kutengeneza bodi ambazo zinalinganishwa kwa nguvu na bodi za kawaida.

Utendaji wa hali ya joto-PCB inahitaji kuwa bora katika utendakazi wa joto na si rahisi kupata moto. Inajulikana kuwa nyenzo za kibaiolojia zina kizingiti cha chini cha joto, kwa hiyo kwa maana, hofu hii ni ya msingi. Hata hivyo, solder ya joto la chini inaweza kusaidia kuepuka tatizo hili.

Dielectric constant-Hili ndilo eneo ambalo utendaji wa bodi inayoweza kuharibika ni sawa na ile ya bodi ya jadi. Vipindi vya dielectric vilivyopatikana na sahani hizi viko vizuri ndani ya upeo unaohitajika.

Utendaji chini ya hali mbaya sana-Ikiwa PCB ya nyenzo za kibayolojia imefichuliwa kwa unyevu wa juu au joto la juu, mkengeuko wa pato hautazingatiwa.

Nyenzo za uharibifu wa joto-biocomposite zinaweza kuangaza joto nyingi, ambayo ni sifa inayohitajika ya PCB.

Kadiri matumizi ya bidhaa za kielektroniki yanavyozidi kuenea, taka za elektroniki zitaendelea kukua kwa kiwango cha kutisha. Hata hivyo, habari njema ni kwamba pamoja na maendeleo zaidi ya utafiti juu ya chaguzi za ulinzi wa mazingira, bodi za kijani zitakuwa ukweli wa kibiashara, na hivyo kupunguza masuala ya e-waste na e-recycling. Wakati tunapambana na taka za kielektroniki zilizopita na vifaa vya sasa vya kielektroniki, ni wakati wetu kutazama siku zijazo na kuhakikisha utumizi mkubwa wa PCB zinazoweza kuharibika.