V současné době se recykluje pouze 20 % elektronického odpadu, proto je hledání řešení zásadní.
- Elektronický odpad roste nekontrolovatelně.
- Recykluje se pouze 20 %.
- Nová technologie: recyklovatelné a samopravitelné desky.
- Vyrobeny z vitrimeru a tekutého kovu.
- Odolné, přestavitelné a ekologické.
- Usnadňují recyklaci a snižují množství toxického odpadu.
Rostoucí problém elektronického odpadu
Podle zprávy Organizace spojených národů se za posledních 12 let objem elektronického odpadu (e-waste) ve světě téměř zdvojnásobil a do roku 2024 dosáhne 62 miliard kilogramů. Do roku 2030 se očekává, že toto číslo překročí 82 miliard kilogramů. V současné době se však recykluje pouze 20 % tohoto odpadu a tento podíl nevykazuje žádné známky zlepšení.
Tento nesoulad mezi spotřebou a recyklací dělá z elektronických zařízení jeden z nejproblematičtějších druhů odpadu v moderním světě. Zařízení jsou často vyhazována po drobných poruchách nebo jednoduše kvůli technologickému zastaralosti, což má kritické důsledky pro životní prostředí kvůli obsahu těžkých kovů, biologicky nerozložitelných plastů a toxických látek, jako je azbest ve starém zařízení.
Odpověď inženýrství a chemie
Mezioborová skupina z Virginia Tech University pod vedením profesorů Michaela Bartletta (strojírenství) a Joshe Worcha (chemie) vyvinula novou třídu schémat s dosud neslučitelnými vlastnostmi:
Opravitelné, recyklovatelné, přestavitelné a vodivé, tyto obvody jsou stejně pevné a odolné jako tradiční plasty používané v elektronice.
Jak tato technologie funguje?
Základem tohoto průlomu je vitrimer, dynamický polymer, který lze přenastavit a recyklovat. Tento materiál se kombinuje s kapkami tekutého kovu, které fungují jako elektrický vodič namísto tradičních pevných kovů.
Hlavní výhody:
- Stabilní elektrická vodivost i po deformaci nebo mechanickém poškození.
- Samoregeneraci působením tepla bez ztráty výkonu.
- Snadnou demontáž pomocí alkalické hydrolýzy, která umožňuje recyklovat kovy a elektronické součástky, jako jsou například diody.
Nový životní cyklus elektroniky
Na rozdíl od tradičních desek, které vyžadují složité a energeticky náročné procesy zpracování (přičemž zanechávají velké množství odpadu), tyto nové desky umožňují efektivní recyklaci cenných materiálů.
Kromě toho otevírají cestu k budoucnosti opakovaného použití obvodů v uzavřeném cyklu, kdy mohou být materiály znovu integrovány do nových zařízení bez vzniku odpadu.
Potenciál této technologie
Tato inovace může radikálně změnit elektronický průmysl:
- Snižuje poptávku po těžbě kovů, jako je zlato, měď a prvky vzácných zemin.
- Snižuje emise znečišťujících plynů souvisejících s tradiční výrobou a zpracováním.
- Zabraňuje hromadění nebezpečných látek na skládkách, jako je azbest nebo rtuť.
- Podporuje rozvoj cirkulární ekonomiky v odvětví, které bylo historicky lineární a plýtvající.
- Podporuje ekologicky šetrný design tím, že usnadňuje opravy a opětovné použití zařízení.
Vývoj samoregenerujících a recyklovatelných desek plošných spojů představuje nejen technický průlom, ale také konkrétní příležitost přehodnotit dopad technologií na životní prostředí. Při zavedení v širokém měřítku může výrazně snížit ekologickou stopu elektronického průmyslu a přispět k reálnému přechodu k globální udržitelnosti.
