Die Menge an Elektronik wird zunehmen, und der Einsatz von Rohstoffen in diesem Sektor wird sich bis 2050 voraussichtlich verdoppeln. Auch die Menge an Elektronikabfällen hat sich in den letzten 16 Jahren fast verdoppelt, und nur 20 % dieser Abfälle werden effizient gesammelt. Die EU fordert daher von der Elektronikindustrie nachhaltigere Lösungen. VTT entwickelt diese durch die Kombination von gedruckter Elektronik, biobasierten Materialien und ökologischem Design.
Die Umweltbelastung der Elektronikindustrie kann durch die Umstellung von herkömmlichen Herstellungsverfahren auf gedruckte Elektronik und von fossilen Materialien auf biobasierte Materialien erheblich reduziert werden. Durch den Einsatz von Druckverfahren können in einigen Anwendungen bis zu 90 % der fossilen Materialien ersetzt werden. Gleichzeitig kann der Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren auf ein Fünftel sinken. Ecodesign wiederum fördert die effiziente Nutzung, das Recycling und die Rückgewinnung von wertvollen Materialien.
Das VTT verfügt über vielseitiges Fachwissen in all diesen Bereichen und kann umfangreiche Kenntnisse sowohl in der Elektronikfertigung als auch bei neuen umweltfreundlichen Materialien vorweisen. In dem von Business Finland finanzierten Projekt ECOtronics wurde dieses Fachwissen kombiniert, um die Umweltbelastung durch Elektronik zu bewerten, nachhaltige Lösungen zu entwickeln und deren Machbarkeit zu bestimmen.
"Die Umweltbelastung durch Elektronik wird unter anderem durch die verwendeten Rohstoffe und Herstellungsverfahren sowie durch die Verwendung, das Recycling und die Nachbehandlung der Produkte verursacht. Die Umweltbelastung muss von Fall zu Fall während des gesamten Lebenszyklus des Produkts untersucht werden, damit der richtige Weg zu ihrer Verringerung gefunden werden kann", sagt Liisa Hakola, Leiterin des ECOtronics-Projekts bei VTT.
In Demo-Fällen getestete Lösungen
VTT und die Universitätspartner haben die Machbarkeit neuer nachhaltiger Lösungen anhand von Beispielen getestet. Gegenstand einer Demonstration war ein intelligentes Etikett, das auf biobasierten Kunststoff gedruckt ist und von einem Superkondensator gespeist wird, der mit Solarzellen aufgeladen werden kann, auch in Innenräumen. Das Etikett kann als Teil der Produktverpackung angebracht werden und beispielsweise zur Überwachung der Transportbedingungen von Lebensmitteln und Medikamenten oder anderen hitzeempfindlichen Produkten eingesetzt werden. Die Lösung eignet sich auch für die Überwachung verschiedener Räume und u. a. für die Überwachung von Feuchtigkeit, Druck oder beschädigten Nebenprodukten. Ein weiterer Demo-Fall betraf eine biologisch abbaubare Antenne, die mit einer Leiterplatte verbunden ist und sich zum Beispiel für die drahtlose Übertragung von Messdaten eignet.
Einer der Vorteile biobasierter Materialien ist, dass ihre Eigenschaften auf vielfältige Weise verändert werden können. Dies ermöglicht völlig neue Anwendungen. "Ein Smart-Label ist zum Beispiel leicht, dünn und flexibel. Es eignet sich unter anderem für tragbare Elektronik, für die herkömmliche schwere, dicke und starre Leiterplatten nicht geeignet sind. Wir werden diese Möglichkeiten weiter erforschen", sagt Maria Smolander, Leiterin des Forschungsteams bei VTT.
Nachhaltige Elektronik für Geschäftsanforderungen
VTT hilft Unternehmen der Elektronikindustrie, neue Lösungen für nachhaltige Elektronik zu finden. Acht Unternehmen, die an nachhaltiger Elektronik interessiert sind, nahmen an dem Projekt ECOtronics teil. So erhielt beispielsweise der Verpackungshersteller Iscent Hilfe bei der Materialauswahl und -prüfung und der Entwickler von Gesundheitstechnologien GE Healthcare bei Ökodesign und Umweltverträglichkeitsprüfung.
"Wir wollten neue biobasierte Materialien erforschen und testen, und wir fanden neue Alternativen, von denen eine perfekt zu unserem Kunden passte. Das hat uns geholfen, einen bedeutenden Vertrag zu unterzeichnen", sagt Raimo Korhonen, Partner und Projektmanager, Iscent Oy.
GE Healthcare wollte die Umweltauswirkungen seines neuen Pulsoximeters, eines kabellosen Geräts, das am Zeigefinger des Patienten angebracht wird, untersuchen.
"Wir haben die Umweltbelastung unseres Produktkonzepts mit den auf dem Markt erhältlichen Alternativen verglichen und mögliche Vorteile und Problembereiche in Bezug auf die Umweltbelastung untersucht. Die Bedeutung der Umweltbelastung wurde auch durch den Vergleich mit Beispielen aus dem Alltag, wie etwa einem Liter Milch, bewertet. Bei diesem Vergleich schnitt das Produktkonzept hervorragend ab", sagt Juha Virtanen, Hardware Project Leader, GE Healthcare.
Weitere Informationen:
https://www.ecotronics.fi/ [This is automatically translated from English]