2050年には電子機器の量が増え、この分野での原材料の使用量は2倍になると予想されています。電子機器廃棄物の量も過去16年間でほぼ倍増しており、この廃棄物のうち効率的に回収されているのはわずか20%に過ぎない。そのため、EUは電子産業界に、より持続可能なソリューションを求めています。VTTは、プリンテッドエレクトロニクス、バイオベース材料、エコデザイン思考を組み合わせることで、これらのソリューションを開発しています。
エレクトロニクス産業の環境負荷は、従来の製造プロセスからプリンテッドエレクトロニクスへの移行、化石由来材料からバイオ由来材料への移行により、大幅に削減することが可能です。印刷プロセスを用いることで、用途によっては最大90％の化石原料を代替することができます。同時に、エネルギー消費量も従来のプロセスに比べ5分の1にまで削減できる可能性があります。一方、エコデザインは、貴重な材料の効率的な使用、リサイクル、回収を促進します。
VTTはこれらすべての分野で多彩な専門知識を持ち、エレクトロニクス製造と環境に優しい新素材の両方で幅広い知識を提供することができます。ビジネスフィンランドが資金提供するECOtronicsプロジェクトでは、これらの専門知識を組み合わせて、エレクトロニクスの環境負荷を評価し、持続可能なソリューションを開発し、その実現可能性を判断しています。
「エレクトロニクスの環境負荷は、使用する原材料や製造工程、製品の使用、リサイクル、後処理などによって引き起こされます。VTTのECOtronicsプロジェクトのリーダーであるLiisa Hakolaは、「環境負荷は、製品のライフサイクルを通じて、その都度検討し、低減するための正しい道筋を見出す必要があります」と述べています。
デモケースで検証したソリューション
VTTと大学のパートナーは、デモケースを通じて新しい持続可能なソリューションの実現可能性を検証してきました。デモのひとつは、バイオベースのプラスチックに印刷されたスマートラベルで、屋内でもソーラーパネルで充電可能なスーパーキャパシターで電力を供給します。このラベルは製品パッケージの一部として追加でき、例えば食品や医薬品など熱に敏感な製品の輸送状況のモニタリングに使用することができます。また、異なる空間のモニタリングや、湿気、圧力、副産物のダメージのモニタリングなどにも適しています。もうひとつのデモは、回路基板に接続された生分解性アンテナに関するもので、たとえば測定データの無線転送に適しています。
バイオベースの材料の利点のひとつは、その特性をさまざまに変化させることができることです。これによって、まったく新しい用途が可能になります。 「例えば、スマートラベルは、軽くて薄く、柔軟性があります。特に、従来の重くて厚くて硬い回路基板が適さないウェアラブルエレクトロニクスに適しています。VTTの研究チームリーダーであるMaria Smolanderは、「私たちは、今後もこのような機会を探っていきます」と述べています。
ビジネスニーズに応えるサステナブルエレクトロニクス
VTTは、エレクトロニクス産業の企業が持続可能なエレクトロニクスを実現するための新しいソリューションを見つける手助けをしています。ECOtronicsプロジェクトには、持続可能なエレクトロニクスに関心を持つ8社が参加しました。例えば、パッケージ産業を運営するアイセント社は、材料の選択とテストにおいて、また健康技術開発企業のGEヘルスケア社は、エコデザインと環境影響評価において支援を受けました。
「私たちは、バイオベースの新素材の探索と試験を行い、新しい代替品を見つけました。 と、Iscent Oyのパートナー兼プロジェクトマネージャーであるRaimo Korhonenは述べています。
GEヘルスケアは、患者の指に装着するコードレスタイプの新しいパルスオキシメーターが環境に与える影響について調査したいと考えていました。
「私たちの製品コンセプトと市場にある代替品の環境負荷を比較し、環境負荷の観点から考えられるメリットと問題点を検討しました。また、1リットルの牛乳のような日常生活の例と比較することで、環境負荷の重要性を評価しました。この比較において、製品コンセプトの性能は優れていました」と、GEヘルスケアのハードウェアプロジェクトリーダーであるJuha Virtanenは述べています。
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