Wenn unsere technologische Entwicklung einen Schatten hat, dann ist es die ökologische Nachhaltigkeit. Jedes Jahr werden Gigatonnen veralteter elektronischer Materialien falsch entsorgt, was dazu führt, dass Möglichkeiten zur Rückgewinnung seltener Edelmetalle verloren gehen und gleichzeitig ökologische Schäden riskiert werden. Um die steigende Menge an Elektroschrott einzudämmen, Halbleiter- und Leiterplattenexperte Infineon hat sich mit Jiva Materials zusammengetan, um das biologisch abbaubare, wasserlösliche PCB-Design des Unternehmens zu erforschen. Soluboard – der auflösbare Vorstand – ist da.
Anstelle der herkömmlichen glasbasierten Fasern und Chemikalien, die in herkömmlichen PCB-Materialien verwendet werden, verwendet Soluboard tech Naturfasern, die von Natur aus biologisch abbaubar sind. Diese Fasern werden dann in ein ungiftiges Polymer (also eine aufgesprühte Kunststofflösung) eingehüllt, das sich in heißem Wasser vollständig auflöst, sodass die Umwelt mit der Kompostierung der Fasern beginnen kann, aus denen die Struktur der Leiterplatte selbst besteht. Neben den direkten Vorteilen für die Umweltverträglichkeit, die dadurch entstehen, dass keine Babel-Türme aus entsorgter Elektronik aufgebaut werden, ermöglicht diese abbaubare Leiterplatte auch die spätere Entfernung und Wiederverwertung der angeschlossenen Elektronik ohne das Risiko einer Sekundärschädigung.
„Zum ersten Mal wird ein recycelbares, biologisch abbaubares PCB-Material beim Design von Elektronik für Verbraucher- und Industrieanwendungen verwendet – ein Meilenstein auf dem Weg in eine grünere Zukunft“, sagte Andreas Kopp, Leiter Produktmanagement Discretes bei Infineons Green Industrial Power Division. „Wir forschen auch aktiv an der Wiederverwendbarkeit diskreter Leistungsgeräte am Ende ihrer Lebensdauer, was ein weiterer wichtiger Schritt zur Förderung einer Kreislaufwirtschaft in der Elektronikindustrie wäre.“
Kreislaufwirtschaft bezieht sich in diesem Fall auf den Traum eines positiven Recycling-Kreislaufs, bei dem Komponenten und Materialien für neue Elektronik aus bereits vorhandenen Materialien gewonnen werden. Neben dem offensichtlichen monetären Vorteil dieses Ansatzes werden auch die sekundären Vorteile einer geringeren Abhängigkeit von neu geförderten Rohstoffen verringert – etwas, das dazu beitragen könnte, dass die westliche Chipherstellungsindustrie nicht durch die von China auferlegten Exportbeschränkungen für seltene Erden in Bedrängnis gerät. Eine zirkuläre Datenwirtschaft ist genau das, was KI-Unternehmen wie OpenAI mit ihrer Forschung zum rekursiven Training zu lösen versuchen. Das ist etwas, was auch die meisten anderen Branchen anstreben.
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„Die Einführung eines wasserbasierten Recyclingverfahrens könnte zu höheren Erträgen 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 Reduzierung der Kohlenstoffemissionen um 60 Prozent führen – genauer gesagt können pro Quadratmeter Leiterplatte 10,5 kg Kohlenstoff und 620 g Kunststoff eingespart werden.“
Derzeit testet Infineon die Leiterplatten noch in unkritischen Einsätzen, beispielsweise in Demo- und Evaluierungsplatinen – die schnelle, aber dennoch kostspielige Iteration des Prototypings. Das Unternehmen hat bereits drei PCB-Designs auf Basis des Materials hergestellt, die dazu geführt haben, dass mehr als 500 PCB-Platinen auf Basis dieser Technologie gebaut wurden, von denen eines in Kühlschrankdesigns zum Einsatz kommen soll.
500 Muster-PCBs, die aus nur drei Basisdesigns gebaut wurden, sollen Ihnen einen Eindruck von den Umweltvorteilen vermitteln, die dieser Technologie innewohnen.
Infineon hofft, den Einsatz von Soluboard in seinem Geschäftsbereich schließlich ausweiten zu können. Dies stellt einen weiteren Schritt in seinem Versuch dar, dem „Green Deal“-Programm der Europäischen Kommission zu folgen, das darauf abzielt, bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen.