正在开发更环保的电子产品,以减少不可持续的高水平电子废物

菲梦 2024-05-22 阅读:3049 评论:0
作者:迈克尔·艾伦 , 地平线:欧盟研究与创新杂志 欧盟研究人员正在开发更环保的传感器、电路板和其他电子设备,以减少不可持续的高水平电子废物。 为了开发传感器和电路板等环保电子产品,Valerio Beni 博士实际上正在追踪文...

作者:迈克尔·艾伦 , 地平线:欧盟研究与创新杂志

欧盟研究人员正在开发更环保的传感器、电路板和其他电子设备,以减少不可持续的高水平电子废物。

为了开发传感器和电路板等环保电子产品,Valerio Beni 博士实际上正在追踪文献记录。

贝尼是瑞典研究机构 RISE 的绿色化学专家,他将注意力转向纸浆木材,以制造无碳足迹且更易于回收的消费电子设备。

在木制品中

他和他的同事发现,生产纸浆并将其转化为用于新一代电子产品的纸张需要燃烧太多能源,因此无法像他们希望的那样环保。

“所以我们想,为什么我们不退后一步,使用造纸的最初材料呢?”贝尼说。 “那是木头。”

他领导了一个研究项目,探索用木质材料制造消费电子产品的方法。

该项目名为 HyPELignum,为期四年,截至 2026 年 9 月,汇集了来自奥地利、荷兰、斯洛文尼亚和西班牙的研究机构、大学和行业代表。

当前电子产品的生命周期是不可持续的。除了生产所需的能源和原材料外,这些小玩意一旦被丢弃,还会产生大量废物。

根据联合国的数据,到 2022 年,世界产生了创纪录的 620 亿吨电子垃圾,即每人 7.8 公斤,其中欧洲产生了 176 亿吨电子垃圾,比任何其他地区都多。

这座全球山脉的总重量比 2010 年的 340 亿公吨几乎增加了一倍,预计到 2030 年将增加到 820 亿公吨。

联合国表示,电子垃圾除了增长迅速之外,管理起来也很复杂。到 2022 年,全球电子垃圾中只有约五分之一得到回收——尽管欧洲的情况较好,回收率约为 43%。

更好的主板

电路板是电子垃圾的主要组成部分。

Beni 表示,多达 60% 的电子产品环境影响是由设备的电路板造成的。

这些电路板是一种分层的材料矩阵——通常是树脂、塑料和铜,这些材料很难回收。它们被蚀刻以压印金属电路,电子元件可以焊接在金属电路上。

作为替代方案,HyPELignum 团队正在开发两种类型的木质电路板。

一种是由薄层木头制成的,有点像胶合板。另一种是由从木材和木材废料中提取的纤维素纤维制成的。

贝尼说:“我们的想法是尝试用低碳密集型材料取代电子产品中的一些高碳密集型材料。”

使用该项目开发的导电金属墨水将电路印刷(而不是蚀刻)到木板上。这些墨水还含有纤维素和由木材制成的生物基塑料。

在使用寿命结束时,木板应该比传统电路板更容易回收。甚至可以将它们堆肥。

新图层

回收电子产品的一个关键挑战是将组件与电路板分离。

为了解决这个问题,HyPELignum 研究人员正在开发可放置在木材和印刷电路之间的热降解层和化学降解层。

当这些在产品寿命结束时被破坏时,电路和电气元件就会从木头上脱落。然后,木板和主要金属电路和部件可以被发送到不同的回收流。

此外,可降解层也源自木材。该项目一直使用从木材废料中提取的木质素来生产它们。

这种“绿色化学”排放的二氧化碳(CO 2 )贝尼表示,其特点是可以更新的生物材料而不是化石石油。

“木材和生物材料的二氧化碳排放量或多或少为零 2 影响,”他说。“它们吸收二氧化碳 2 生长然后释放相同的二氧化碳 2 使用时。”

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