Các cảm biến, bảng mạch và thiết bị điện tử khác thân thiện với môi trường hơn đang được các nhà nghiên cứu EU phát triển nhằm giảm lượng rác thải điện tử ở mức cao không bền vững.
Tín dụng: CC0 Miền công cộng
Để phát triển các thiết bị điện tử thân thiện với môi trường như cảm biến và bảng mạch, Tiến sĩ Valerio Beni đang đi theo con đường giấy—theo nghĩa đen.
Là một chuyên gia về hóa học xanh tại viện nghiên cứu RISE của Thụy Điển, Beni đã chuyển trọng tâm sang gỗ từ bột giấy nhằm tạo ra các thiết bị điện tử tiêu dùng không có dấu chân carbon và dễ tái chế hơn.
Trong đồ gỗ
Ông và các đồng nghiệp của mình phát hiện ra rằng việc sản xuất bột giấy và biến nó thành giấy cho thế hệ thiết bị điện tử mới đòi hỏi phải đốt quá nhiều năng lượng để đạt được mục tiêu thân thiện với môi trường như họ mong đợi.
"Vì vậy, chúng tôi nghĩ, tại sao chúng ta không lùi lại một bước và xem lại nguyên liệu ban đầu để làm giấy?" Beni nói. “Đó là gỗ.”
Ông dẫn đầu một dự án nghiên cứu nhằm khám phá các cách chế tạo thiết bị điện tử tiêu dùng bằng vật liệu làm từ gỗ.
Được gọi là HyPELignum, dự án này hoạt động trong bốn năm cho đến tháng 9 năm 2026 và quy tụ các viện nghiên cứu, một trường đại học và đại diện ngành từ Áo, Hà Lan, Slovenia và Tây Ban Nha.
Vòng đời của thiết bị điện tử hiện tại là không bền vững. Ngoài năng lượng và nguyên liệu thô cần thiết cho sản xuất, các thiết bị này còn tạo ra hàng núi rác thải khi chúng bị vứt bỏ.
Theo dữ liệu của Liên Hợp Quốc, vào năm 2022, thế giới tạo ra kỷ lục 62 tỷ tấn rác thải điện tử—hay 7,8 kg mỗi người—trong đó châu Âu sản xuất 17,6 tỷ tấn, nhiều hơn bất kỳ khu vực nào khác.
Ngọn núi trên toàn thế giới đó đã tăng gần gấp đôi từ 34 tỷ tấn vào năm 2010 và dự kiến sẽ tăng lên 82 tỷ tấn vào năm 2030.
Theo Liên Hợp Quốc, ngoài việc tăng trưởng nhanh chóng, rác thải điện tử còn rất phức tạp để quản lý. Vào năm 2022, chỉ khoảng 1/5 lượng rác thải điện tử toàn cầu được tái chế — mặc dù Châu Âu hoạt động tốt hơn khi tái chế được khoảng 43%.
Bảng tốt hơn
Bảng mạch là thành phần chính của rác thải điện tử.
Theo Beni, có tới 60% tác động tới môi trường của thiết bị điện tử là do bảng mạch của thiết bị gây ra.
Các tấm ván là một ma trận nhiều lớp vật liệu—thường là nhựa, nhựa và đồng, những loại vật liệu khó tái chế. Chúng được khắc để in các mạch kim loại, trên đó các linh kiện điện tử có thể được hàn vào.
Để thay thế, nhóm HyPELignum đang phát triển hai loại bảng mạch bằng gỗ.
Một cái được làm từ những lớp gỗ mỏng, hơi giống ván ép. Loại còn lại được làm từ sợi cellulose chiết xuất từ gỗ và chất thải gỗ.
Beni cho biết: “Ý tưởng là thử thay thế một số vật liệu có hàm lượng carbon cao trong thiết bị điện tử bằng vật liệu có hàm lượng carbon thấp.
Các mạch điện được in—chứ không phải khắc—lên các tấm gỗ bằng cách sử dụng mực kim loại dẫn điện do dự án phát triển. Những loại mực này cũng chứa cellulose và nhựa sinh học được sản xuất từ gỗ.
Khi hết tuổi thọ, các bảng gỗ sẽ dễ tái chế hơn các bảng mạch truyền thống. Thậm chí có thể ủ phân chúng.
Lớp mới
Một thách thức chính với việc tái chế thiết bị điện tử là tách các bộ phận ra khỏi bảng mạch.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu của HyPELignum đang phát triển các lớp có thể phân hủy về mặt nhiệt và hóa học có thể đặt giữa gỗ và các mạch in.
Khi những thứ này bị phá hủy khi sản phẩm hết tuổi thọ, các mạch điện và các bộ phận điện sẽ rơi ra khỏi gỗ. Bảng gỗ, mạch điện và các bộ phận chủ yếu bằng kim loại sau đó có thể được gửi đến các luồng tái chế khác nhau.
Hơn nữa, các lớp phân hủy cũng có nguồn gốc từ gỗ. Dự án đã sản xuất chúng từ lignin được chiết xuất từ phế liệu gỗ.
Theo Beni, "hóa học xanh" như vậy thải ra ít carbon dioxide (CO2) hơn nhiều nhờ sử dụng các vật liệu sinh học có thể tái tạo thay vì dầu hóa thạch.
Ông nói: “Gỗ và các vật liệu sinh học ít nhiều bằng 0 về tác động của CO2”. "Chúng hấp thụ CO2 để phát triển và sau đó chúng thải ra lượng CO2 tương tự khi được sử dụng."
Mời đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
