溶于热水的电路板诞生了，全球上百亿的市场，有希望了

来源：贤集网
时间：2023-08-04 03:04:12

(资料图片仅供参考)

报道，芯片大厂英飞凌科技宣布携手Jiva Materials推出基于天然纤维和无卤聚合物的可回收和可生物降解印刷电路板（PCB）基板的演示和评估板Soluboard，将有助于减少电子行业的碳足迹，为电子行业可持续设计的测试做出重要贡献。1、可溶解于90℃热水，碳排放量减少60%据介绍，Soluboard所采用的PCB基材由总部位于英国汉普郡滑铁卢维尔的初创公司Jiva Materials 开发，其材料由天然纤维制成，其碳足迹比传统的玻璃纤维增强的环氧层压板低得多。其有机结构被封装在无毒聚合物中，浸入热水中时会溶解，只留下可堆肥的有机材料。这不仅消除了 PCB 浪费和污染，而且还允许焊接到PCB板上的电子元件可以更好的得到回收和再利用。

Jiva Materials 首席执行官兼联合创始人 Jonathan Swanston博士表示：“采用水基回收工艺可以提高贵重金属的回收率。此外，用 Soluboard 替代 FR-4 PCB 材料将导致碳排放量减少 60%，更具体地说，每平方米 PCB 可以节省 10.5 公斤碳和 620 克塑料。”电子废弃物是世界上增长速度最快的废弃物之一，电子产品通常使用关键矿物和昂贵的组件，但是这些组件的使用寿命比电路板的寿命更长。目前电子垃圾的处理方式是破碎，然后焚烧或填埋，这会导致污染。Jonathan Swanston博士的想法是重新设计传统的层压板，以便更容易回收。Soluboard在热水中分解后，就可以非常容易的回收——金属、元器件、天然纤维和聚合物溶液。聚合物溶液可以通过家庭废水处理进行处理，纤维可以堆肥或再利用，金属和元器件可以回收或再利用。2、既是垃圾也是宝藏超乎绝大多数人想象的是，被人们嗤之以鼻的电子垃圾其实有很高的经济价值。贵重金属被广泛用于电脑芯片、手机芯片的制作工艺当中，价值约为每年两百一十亿美金。电子垃圾中的黄金占了全世界约7%的黄金总量！显而易见，如果我们能够好好利用这一垃圾“黄金”，我们完全可以从这些看似一文不值且有害的东西里创造一笔巨大的财富。比如，从电子垃圾中提取的某些成分，可以再次被利用到电脑芯片的制作生产当中，尤其是在2020-2021年的今天，半导体行业产能不足、芯片产量降低，电子垃圾的原材料“淘金”工作显得尤为重要。贵重金属被用于电子设备生产制造，但这些价值不菲的金属却最终被当成垃圾埋入坑中。

除了直接经济价值外，电子垃圾的金属提炼工作还对全球可持续发展做出贡献。例如，如果我们放弃对电子垃圾中的重金属进行提取、再利用，那么整个地球的自然资源如铟和铂将会在将来近20年的时间里被消耗殆尽。

目前用于电子垃圾处理的流行做法有两种，火法冶金和湿法冶金，但这些方法成本不低，也不安全，同时还会进一步加大环境污染。然而，用细菌浸矿的方法处理电子垃圾却是一种由来已久的做法。自古罗马帝国时期以来，人类就开始尝试通过包括细菌和真菌在内的各种微生物，通过其生化作用来提取矿石中的金属成分。微生物能够使得矿石成分和结构发生变化，通过将矿石分解在“菌汤”之中，金属成分就可以得到提取和净化。这一过程需要的生物能数值极低且碳排放量也很低。在整个过程中并没有有毒化学成分产生。总的来说，相比于火法和湿法冶金术，微生物降解电子垃圾是一环境友好且安全的方法。尽管生物降解非常有效，但涉及到具体化学原理相关知识还比较匮乏。本文的研究团队正在该领域进行不断尝试，以期推出更多的、覆盖面更广的生物降解方法。众所周知，不同的金属有不同的物理、化学性质，不同的微生物亦有不同的生化性质，因此，在两两匹配的过程当中，研究者需要付出更多的心血和努力。在未来，如果要实现生物降解技术的长足发展，仅凭研究员的努力是远远不够的，生产制造商、投资者的工业化和资金支持才是能够推动生物降解全面推广的不可忽视的因素。3、目前，国内外主要采用了以下几种方法：二手交易：这是最节能和环保的方法，就是将旧的电子产品重新流入市场，让它们继续发挥作用。这样可以减少新产品的生产和消费，节约原材料和能源，并减少碳排放。但是，由于电子产品更新换代速度快，二手价格低廉，以及隐私安全问题等原因。拆解回收：这是将电子垃圾分解成各个零部件，然后对不同的材料进行分类和回收的方法。例如，对手机的处理可以分为屏幕、电池、电路板等部分，然后分别回收其中的金属、塑料、玻璃等材料。这样可以提高资源的利用率和价值，但也需要一定的技术和设备，以及规范的管理和监督，避免二次污染和非法转卖。化学处理：这是将电子垃圾置于酸液或碱液中，使金属从电子废物中溶解出来，然后通过萃取、沉淀、置换等过程提纯和回收的方法。这种方法可以回收较高纯度的金属，但也会产生大量的废液和有毒气体，对环境和人体有害。火法处理：这是将电子垃圾焚烧、熔炼、烧结等，去除有机成分和杂质，富集金属的方法。这种方法可以回收较多种类的金属，但也会排放大量的烟尘和有害气体，造成空气污染和温室效应。微生物处理：这是利用微生物的代谢活动，使金属从电子废物中溶出或沉淀出来，然后进行回收的方法。这种方法具有工艺简单、费用低、操作安全、环境友好等优点，但也存在浸出时间长、效率低等缺点。从上述方法可以看出，电子垃圾的回收处理是一个复杂而又重要的工程，需要多方面的合作和努力。目前，我国电子垃圾的回收率还不到20%，远低于欧美等发达国家。这主要是由于我国电子垃圾总量大、回收渠道少、管理不规范、技术不先进等原因造成的。为了提高我国电子垃圾的回收率和效率，我们需要从以下几个方面着手：建立合法、规范的电子垃圾回收体系，明确各方的责任和义务，加强监管和执法，打击非法转卖和倾倒行为。发展先进、环保的电子垃圾处理技术，提高资源利用率和质量，减少能源消耗和污染排放。增加对电子垃圾回收利用的政策支持和经济激励，鼓励企业和个人参与回收活动，提高回收价格和补贴力度。加强对公众的宣传教育和引导，提高环保意识和责任感，倡导绿色消费和生活方式，减少电子垃圾的产生。总之，电子垃圾是一把双刃剑，既有危害又有价值。我们应该正确地看待和处理它们，既不能任其堆积污染环境，也不能浪费宝贵的资源。只有这样，我们才能实现电子垃圾的循环利用，为我们的社会和环境带来更多的利益和福祉。

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