Hennepvezels ter vervanging van vervuilende materialen in elektronica?

Britse onderzoekers werken aan het bevorderen van het gebruik van hennep en andere natuurlijke vezels ter vervanging van vervuilende materialen in conventionele printplaten vertelt ons Hemp Today.

Experts van het in Waterlooville gevestigde Jiva Materials en de Universiteit van Portsmouth hebben onlangs een Britse subsidie ontvangen om het concept, dat ook in Duitsland en Zweden is bestudeerd, verder te ontwikkelen en te commercialiseren.

Gedrukte schakelingen (PCB’s), gebruikt in alles van pacemakers tot raketten, zijn de alomtegenwoordige verborgen hersenen van de moderne technologie. Al meer dan 70 jaar worden de harde laminaten die nodig zijn om PCB’s te maken, vervaardigd met behulp van zeer vervuilende epoxyglasvezels.

Aan het einde van hun levenscyclus is minder dan 50% van het elektronisch afval van deze printplaten recyclebaar en het gehalte aan goud, zilver en platina is over het algemeen te laag om teruggewonnen te worden.

Het e-waste probleem

“Elektronische producten vormen een groeiend wereldwijd afvalprobleem,” zei Jiva in een persbericht waarin de samenwerking met de onderzoeksgroep Advanced Polymers and Composites (APC) van de universiteit werd aangekondigd.

“Gemiddeld produceert elke persoon ter wereld 7,5 kg elektronisch afval per jaar. Geschat wordt dat PCB’s goed zijn voor 8% van al het elektronisch afval”.

Het door Jiva en de APC-onderzoekers ontwikkelde alternatief bestaat uit impregneren van hennepvezels met een in water oplosbare, halogeenvrije vlamvertrager, waardoor het gemakkelijker wordt om elektronische componenten die waardevolle materialen bevatten terug te winnen wanneer PCB’s worden weggegooid.

Volledig recyclebare harde PCB-laminaten op basis van natuurlijke vezels kunnen een 60% lagere koolstofvoetafdruk hebben dan glasvezel- en epoxygebaseerde technologieën en kunnen de £8 miljard (€10 miljard) aan kritieke mineralen verminderen die elk jaar op stortplaatsen in het VK belanden, aldus Jiva.

Allemaal compatibel

Biobased laminaten kunnen volledig compatibel zijn met bestaande processen zoals zuur/alkali etsen, galvaniseren, boren, frezen en uitharden die nodig zijn voor de productie van PCB’s, aldus de onderzoekers.

Jiva heeft al een in water oplosbare PCB geproduceerd uit een composiet op basis van vlas dat ontleedt wanneer het voor langere tijd in heet water wordt ondergedompeld. De subsidie stelt het onderzoeksteam in staat om de studie van vlas voort te zetten en te beginnen met het verkennen van het potentieel van composieten op basis van hennep en jute.

De APC onderzoeksgroep aan de Universiteit van Portsmouth maakt deel uit van de School of Mechanics and Design, die zich richt op toegepast onderzoek naar duurzame composietmaterialen en productie door middel van samenwerkingsverbanden met de industrie.