W Wielkiej Brytanii naukowcy podejmują działania, mające na celu zrewolucjonizowanie przemysłu elektronicznego poprzez wykorzystanie konopi i innych naturalnych włókien w miejsce materiałów zanieczyszczających środowisko, używanych dotychczas w konwencjonalnych płytkach drukowanych (PCB).
Eksperci z firmy Jiva Materials z Waterlooville oraz z Uniwersytetu w Portsmouth, dzięki rządowemu grantowi, intensywnie pracują nad rozwojem i komercjalizacją tej koncepcji. Podobne badania są prowadzone również w Niemczech i Szwecji, co świadczy o globalnym zainteresowaniu tematem.
Płytki drukowane (PCB): Serce nowoczesnej technologii
Płytki drukowane znajdują zastosowanie w szerokiej gamie urządzeń – od rozruszników serca po rakiety kosmiczne, stanowiąc ukryte “mózgi” współczesnej technologii. Tradycyjnie, do produkcji PCB używano szkła epoksydowego, które przez ponad 70 lat przyczyniało się do zanieczyszczenia środowiska.
Na koniec cyklu życia, mniej niż 50% odpadów elektronicznych z tych płytek poddaje się recyklingowi, a zawartość cennych metali takich jak złoto, srebro czy platyna jest zbyt niska, by ich odzysk był opłacalny.
Problem Elektrośmieci
Elektronika generuje rosnący problem odpadów na całym świecie. Jak podaje Jiva Materials, przeciętnie każdy mieszkaniec globu produkuje rocznie 7,5 kg odpadów elektronicznych, z czego PCB stanowią około 8% wszystkich elektrośmieci.
Alternatywa opracowana przez Jiva i grupę badawczą APC polega na nasączaniu naturalnych włókien wodą rozpuszczalnym i środkiem opóźniającym palenie, co ułatwia odzysk komponentów elektronicznych zawierających cenne materiały.
Ekologiczne PCB na bazie naturalnych włókien
Płytki PCB na bazie naturalnych włókien konopnych mogą posiadać o 60% niższy ślad węglowy w porównaniu z technologiami szklano-epoksydowymi oraz mogą przyczynić się do redukcji wartości krytycznych minerałów trafiających do brytyjskich wysypisk śmieci, co rocznie kosztuje około 8 miliardów funtów.
Laminaty na bazie włókien konopi, lnu i juty mogą być w pełni kompatybilne z obecnymi procesami produkcyjnymi PCB, takimi jak trawienie kwasem/zasadą, galwanizacja, wiercenie, frezowanie czy utwardzanie, co podkreślają badacze.
Innowacje i finansowanie
Dzięki grantowi badawczy z programu “Innovate UK”, zespół badawczy będzie kontynuował prace nad kompozytami na bazie lnu, a także rozpocznie eksplorację potencjału kompozytów konopnych i jutowych.
Grupa badawcza APC na Uniwersytecie w Portsmouth, będąca częścią Wydziału Mechaniki i Projektowania, skupia się na badaniach nad zrównoważonymi materiałami kompozytowymi i metodami produkcji poprzez współpracę z przemysłem.
Inicjatywy te stanowią krok naprzód w kierunku bardziej zrównoważonego rozwoju elektroniki, otwierając drogę do zmniejszenia negatywnego wpływu tej branży na środowisko. Wykorzystanie naturalnych włókien z konopi, lnu i juty w produkcji PCB nie tylko zmniejsza emisję szkodliwych substancji, ale także zwiększa możliwości recyklingu, przyczyniając się do rozwiązania globalnego problemu elektrośmieci.
