I circuiti stampati (PCB) costituiscono la base per l'assemblaggio di circuiti elettronici e vengono utilizzati in parti elettroniche come chip, resistori e trasformatori. Tuttavia, questo componente è difficile da riciclare o smaltire e finisce per diventare un rifiuto elettronico.
Una nuova ricerca dell’Università di Washington ha risolto il problema: il team ha creato una parte sostitutiva che si trasforma in gelatina e facilita il riutilizzo del materiale.
Per saperne di più:
Come funzionano i circuiti stampati
Per prima cosa capiamo come funzionano i circuiti stampati:
- Come spiegato da Nuovo Atlantetali parti presentano all'interno uno strato di fibra di vetro, indispensabile per il funzionamento dei prodotti;
- Questa fibra di vetro è composta da due materiali: fibra di vetro intrecciata e resina epossidica, difficili da separare l'uno dall'altro;
- I materiali nella composizione sono difficili da decomporre in natura e la migliore alternativa sarebbe il riciclaggio. Tuttavia, il recupero delle parti è lungo e laborioso e, spesso, l'industria preferisce bruciare la fibra di vetro per recuperare gli altri componenti;
- Il problema è che i rifiuti derivanti da questa operazione sono dannosi anche per l'ambiente, creando un problema di rifiuti elettronici o di inquinamento.
Produzione di parti vPCB (Immagine: Mark Stone/Università di Washington/Riproduzione)
Soluzione ai rifiuti elettronici
Da questa sfida nasce la soluzione del PCB sperimentale in gelatina.
Il progetto sostituisce la resina in fibra di vetro con un polimero chiamato vitrimero. Durante l'utilizzo della scheda, il nuovo componente rimane saldo e consente al prodotto di funzionare normalmente, come nella composizione tradizionale.
Ciò che cambia è quando il PCB si esaurisce. Al momento dello smaltimento dell'elettronica, il vPCB (circuito stampato in vitrimero) viene inviato a un'unità di riciclaggio e immerso in un solvente organico a basso punto di ebollizione. In questo processo il vitrimero si gonfia e diventa gelatinoso.
Al termine dell'operazione gli altri componenti elettronici presenti sulla scheda rimangono intatti e possono essere riutilizzati. Il vitrimero stesso è riutilizzabile al 98% e anche il 91% del solvente può essere riutilizzato.
Processo di riciclaggio della vetroresina utilizzando solvente (Immagine: Mark Stone/Università di Washington/Riproduzione)
Altri vantaggi
Altri vantaggi dell'invenzione sono che può essere facilmente prodotta e riciclata in impianti esistenti. Anche il riciclaggio è continuo, evitando la produzione di ulteriori rifiuti elettronici.
Secondo gli scienziati, i vPCB presentano una riduzione del 48% del riscaldamento globale e una riduzione dell’81% delle emissioni cancerogene derivanti dalla combustione rispetto ai PCB tradizionali.