{"id":1431,"date":"2023-07-18T13:29:29","date_gmt":"2023-07-18T11:29:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.joanneum.at\/life\/?p=1431"},"modified":"2024-03-08T14:17:17","modified_gmt":"2024-03-08T13:17:17","slug":"recyclingfaehige-leiterplatten-auf-papierbasis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.joanneum.at\/life\/recyclingfaehige-leiterplatten-auf-papierbasis\/","title":{"rendered":"Recyclingf\u00e4hige Leiterplatten auf Papierbasis"},"content":{"rendered":"

Was w\u00e4re, wenn man Elektronik herstellen k\u00f6nnte, die wie Papier entsorgt und recycelt werden kann? Genau damit befassen sich die Institute MATERIALS und LIFE im Rahmen des EU-Projekts CircEl-Paper.<\/strong><\/p>\n

Die Messung des Blutzuckerspiegels auf der Haut, eine Verpackung mit integriertem Zeit-Temperatur-Indikator oder eine Gru\u00dfkarte, die Musik abspielt \u2013 f\u00fcr all das braucht es elektronische Bauteile. Das sind Leiterplatten (PCBs) mit Elementen wie Sensoren, Chips, Kondensatoren und Widerst\u00e4nden. Diese Leiterplatten bestehen in der Regel aus einem Glasfaser-Polymer-Verbundmaterial mit Schaltkreisen auf Kupferbasis und unterschiedlichen anderen Metallen.<\/p>\n

Von den zw\u00f6lf Millionen Tonnen Elektroschrott, die in Europa j\u00e4hrlich anfallen, werden nur 42 Prozent ordnungsgem\u00e4\u00df gesammelt und recycelt (Quelle: World Economic Forum), weltweit sind es nur 17 Prozent (Quelle: Global E-Waste Monitor 2020). Das EU-Projekt \u201eCircEl-Paper\u201c verfolgt deshalb das Ziel, funktionelle Leiterplatten auf Basis von Papiertechnologie herzustellen, sodass die Elektronik am Ende ihrer Lebensdauer im herk\u00f6mmlichen Papierrecyclingverfahren entsorgt und sogar recycelt werden kann. Dies k\u00f6nnte die Recyclingkosten verringern und die R\u00fcckgewinnung von wertvollen Materialien erleichtern.<\/p>\n

Erforschung neuer Materialien und ihrer Kreislauff\u00e4higkeit<\/h2>\n

Am Institut\u00a0MATERIALS<\/a>\u00a0wird an der Entwicklung geeigneter Materialien geforscht, denn das zellulose-basierte Substrat, das herk\u00f6mmliche Leiterplatten ersetzen soll, muss den Anspr\u00fcchen der Elektronikindustrie gerecht werden. \u201eWir entwickeln Additive, also Hilfsstoffe, um das Papier stabil und kompatibel mit g\u00e4ngigen Integrationsprozessen zu machen und wir entwickeln Tinten zum Drucken von leitf\u00e4higen Leiterbahnen sowie passive Komponenten wie Kapazit\u00e4ten, Widerst\u00e4nde und Isolatoren\u201c, berichtet\u00a0Oliver Werzer, Projektverantwortlicher am Institut. \u201eAu\u00dferdem befassen wir uns mit skalierbaren Prozessen, welche ein Auftragen dieser neuartigen Materialien auf eine Leiterplatte aus Papier gestatten und eine rasche Anwendung in der Industrie erm\u00f6glichen. Dabei hat die Verwendung von ressourcenschonenden und umweltvertr\u00e4glichen Materialien und Prozessen h\u00f6chste Priorit\u00e4t: Die verwendeten Materialien sollen die Trennung der Komponenten und deren Wiederverwertbarkeit erh\u00f6hen und es werden biobasierte Alternativen evaluiert.\u201c<\/p>\n

Die Forscher*innen am Institut\u00a0LIFE<\/a>\u00a0nehmen die Kreislauff\u00e4higkeit der neu entwickelten Materialien unter die Lupe und evaluieren gesamtheitlich die Nachhaltigkeit der Herstellungsprozesse sowie der Wiederverwertung der eingesetzten Materialien mittels Lebenszyklusanalysen (LCA) \u2013 also von der \u201eWiege bis zur Bahre\u201c (Cradle to Grave). Dazu die Projektverantwortliche\u00a0Sara Carn<\/a>iello: \u201eDetaillierte LCA-Studien und die Bewertung der Kreislauff\u00e4higkeit sind f\u00fcr derart komplexe Technologien nicht Standard. Sie erfordern sowohl tiefgr\u00fcndiges Know-how \u00fcber die Materialien und Technologien als auch eine Weiterentwicklung der Methodik, insbesondere f\u00fcr die Bewertung der Kreislauff\u00e4higkeit. Kreislaufwirtschaft und Nachhaltigkeit der verschiedenen im Rahmen des Projekts entwickelten Ans\u00e4tze werden fr\u00fchzeitig bewertet und vom Konsortium in der Auswahl und Weiterentwicklung der technologischen Optionen ber\u00fccksichtigt.\u201c<\/p>\n

Die vielf\u00e4ltigen Einsatzm\u00f6glichkeiten der papierbasierten Leiterplattentechnologie sollen anhand von drei Anwendungsf\u00e4llen aus den Bereichen Medizin, Logistik und Unterhaltungselektronik demonstriert werden: Anhand eines Sensors zur Messung des Blutzuckerspiegels auf der Haut, einer Verpackung mit integriertem Zeit-Temperatur-Indikator und von Gru\u00dfkarten, die Musik abspielen.<\/p>\n

LIFE und MATERIALS sind Teil eines internationalen Konsortiums, das seit September 2022 am Projekt\u00a0CircEl-Paper<\/a>\u00a0arbeitet und die gesamte Wertsch\u00f6pfungskette abdeckt.<\/p>\n

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