Man will sowieso kein Wasser in der Nähe funktionierender Elektronik haben, warum also nicht diesen Vorteil nutzen? Wenn unsere technologische Entwicklung einen Schatten hat, dann ist es die ökologische Nachhaltigkeit. Jedes Jahr werden Gigatonnen veralteter elektronischer Materialien unsachgemäß entsorgt.
Dadurch gehen Chancen zur Rückgewinnung seltener Edelmetalle verloren, während gleichzeitig ökologische Schäden drohen. Um die steigende Menge an Elektronikmüll einzudämmen, hat sich der Halbleiter- und Leiterplattenexperte Infineon mit Jiva Materials zusammengetan, um das biologisch abbaubare, wasserlösliche Leiterplattendesign des Unternehmens zu erforschen. Soluboard – die Leiterplatte, die sich auflösen lässt – ist da.
Anstelle der herkömmlichen glasbasierten Fasern und Chemikalien, die in herkömmlichen PCB-Materialien verwendet werden, verwendet Soluboard-Technologie natürliche Fasern, die natürlich biologisch abbaubar sind. Diese Fasern werden dann von einem ungiftigen Polymer umhüllt (d. h. einer aufgesprühten Kunststofflösung), das sich in heißem Wasser vollständig auflöst, so dass die Umwelt mit der Kompostierung der Fasern beginnen kann, aus denen die Leiterplattenstruktur selbst besteht. Neben dem unmittelbaren Gewinn an ökologischer Nachhaltigkeit durch den Verzicht auf den Aufbau von Babel-Türmen aus entsorgter Elektronik ermöglicht diese abbaubare Leiterplatte auch das spätere Entfernen und Recyceln der angehängten Elektronik ohne das Risiko von Folgeschäden.
Recyclebare Hardware!
„Zum ersten Mal wird ein recycelbares, biologisch abbaubares Leiterplattenmaterial bei der Entwicklung von Elektronik für Verbraucher- und Industrieanwendungen eingesetzt – ein Meilenstein auf dem Weg in eine grünere Zukunft“, sagte Andreas Kopp, Leiter des Produktmanagements Discretes bei Infineons Green Industrial Power Division. „Wir forschen auch aktiv an der Wiederverwendbarkeit von diskreten Leistungsbauelementen am Ende ihrer Lebensdauer, was ein weiterer wichtiger Schritt zur Förderung einer Kreislaufwirtschaft in der Elektronikindustrie wäre.“
Die Kreislaufwirtschaft bezieht sich in diesem Fall auf den Traum eines positiven Recyclingkreislaufs, bei dem die für neue Elektronik verwendeten Komponenten und Materialien aus bereits vorhandenen Materialien stammen. Neben dem offensichtlichen monetären Vorteil dieses Ansatzes werden die sekundären Vorteile durch die Verringerung der Abhängigkeit von neu gewonnenen Rohstoffen reduziert – etwas, das der westlichen Chipindustrie helfen könnte, nicht durch die von China auferlegten Exportbeschränkungen für seltene Erden an der Gurgel gehalten zu werden. Eine zirkuläre Datenwirtschaft ist genau das, was KI-Unternehmen wie OpenAI mit ihrer Forschung über rekursives Training zu lösen versuchen. Das ist etwas, was die meisten anderen Branchen ebenfalls anstreben.
Unglaublicher Fortschritt
Das pflanzliche PCB-Material von Soluboard wird aus Naturfasern hergestellt, die einen viel geringeren Kohlenstoff-Fußabdruck haben als die herkömmlichen Glasfasern. Die organische Struktur ist von einem ungiftigen Polymer umschlossen, das sich beim Eintauchen in heißes Wasser auflöst und nur kompostierbares organisches Material zurücklässt. Auf diese Weise wird nicht nur PCB-Abfall vermieden, sondern es können auch die auf die Platine gelöteten elektronischen Bauteile wiederverwertet und recycelt werden.
„Die Einführung eines wasserbasierten Recyclingverfahrens könnte zu einer höheren Ausbeute bei der Rückgewinnung wertvoller Metalle führen“, sagte Jonathan Swanston, CEO und Mitbegründer von Jiva Materials. „Darüber hinaus würde der Ersatz von FR-4-Leiterplattenmaterialien durch Soluboard zu einer 60-prozentigen Reduzierung der Kohlenstoffemissionen führen – genauer gesagt können 10,5 kg Kohlenstoff und 620 g Kunststoff pro Quadratmeter Leiterplatte eingespart werden.“
Test der Technik laufen gerade
Im Moment testet Infineon die Leiterplatten noch in unkritischen Anwendungen, etwa in Demo- und Evaluierungsboards – der schnellen, aber materialaufwändigen Iteration des Prototyping. Das Unternehmen hat bereits drei Leiterplattendesigns auf der Basis des Materials hergestellt, die dazu geführt haben, dass mehr als 500 Leiterplatten auf der Technologie aufgebaut wurden, von denen eine in Kühlschränken eingesetzt werden soll.
500 Vorzeige-Leiterplatten, die aus nur drei Basisdesigns hergestellt wurden, sollten Ihnen eine Vorstellung von den ökologischen Vorteilen der Technologie vermitteln.
Infineon hofft, die Verwendung von Soluboard für seine Geschäftsbereiche ausweiten zu können. Dies wäre ein weiterer Schritt auf dem Weg zur Umsetzung des „Green Deal“-Programms der Europäischen Kommission, das die Klimaneutralität bis 2050 anstrebt.
