Nel 2024 secondo rapporto Onu la quantità di rifiuti elettronici è stimata in 62 miliardi di kg
Compriamo dispositivi elettronici e quando non funzionano più, o sono fuori moda, spesso, li buttiamo via. Secondo un rapporto del 2024 pubblicato dalle Nazioni Unite, la quantità di rifiuti elettronici è stimata in 62 miliardi di kg. L’equivalente di 1,5 milioni di camion pieni di spazzatura elettronica. In dodici anni, questo genere di rifiuti è quasi raddoppiato e la stima è che raggiungerà gli 82 miliardi di chilogrammi entro il 2030. Si prevede che solo 13,8 miliardi di chilogrammi verranno riciclati. Appena il 20% del totale. Quello degli e-waste è un problema cresciuto a dismisura. Sta diventando una vera emergenza ambientale, perché il riciclo non riesce a tenere il passo.
Circuiti riciclabili e autoriparanti
Uno studio recente, pubblicato su Advanced Materials, da due team di ricerca della Virginia Tech offre una potenziale soluzione al problema: un materiale riciclabile che potrebbe rendere gli apparecchi elettronici più facili da smontare e riutilizzare. Due docenti americani – Michael Bartlett, professore associato di ingegneria meccanica, e Josh Worch, assistente professore di chimica – hanno intuito che solo creando una nuova classe di materiali, si potrebbe se non risolvere, ridurre il problema.
Come? Creando circuiti elettronici riciclabili, elettricamente conduttivi, riconfigurabili e autoriparanti dopo un danno. Nonostante queste caratteristiche innovative, mantengono la resistenza e la durata delle tradizionali plastiche per circuiti stampati, qualità che raramente si trovano insieme in un unico materiale.
La “sorgente” di questo materiale è un vitrimero, un polimero, una specie di plastica dinamica, che può essere rimodellato e riciclato. Pensiamo alla plastilina, ma con le proprietà di una plastica robusta. Successivamente è combinato con goccioline di metallo liquido che hanno la funzione di trasportare la corrente elettrica. L’innovazione sta proprio nel combinare questi due elementi. Il vitrimero fornisce la struttura flessibile e riciclabile, mentre il metallo liquido garantisce la conducibilità elettrica.
Le Caratteristiche Rivoluzionarie
Come sottolinea il professor Bartlett, la differenza fondamentale è che questo materiale non è un semplice “composito elettronico convenzionale“. I circuiti tradizionali sono rigidi e si rompono facilmente sotto stress meccanico. Questo nuovo materiale, invece, è straordinariamente resiliente e funzionale anche sotto deformazione meccanica o danno. In pratica, i dispositivi realizzati con questo materiale potrebbero continuare a funzionare anche dopo aver subito urti o piegamenti, e persino ripararsi da soli. Questa ricerca apre la strada a una nuova generazione di elettronica che non solo è più duratura e performante, ma anche molto più sostenibile grazie alla sua riciclabilità e capacità di autoriparazione.
Una seconda vita per l’elettronica
Il riciclo delle tradizionali schede elettroniche comporta diversi passaggi di decostruzione ad alta intensità energetica e produce comunque grandi quantità di rifiuti. Mentre il riciclo del circuito realizzato è semplice e può essere realizzato in più modi. “Le schede dei circuiti tradizionali sono realizzate con termoindurenti permanenti incredibilmente difficili da riciclare“, ha spiegato Worch. “Qui, il nostro materiale composito dinamico può essere riparato o rimodellato se danneggiato applicando calore, e le prestazioni elettriche non ne risentiranno. Le moderne schede dei circuiti semplicemente non possono fare questo.”
Le schede a circuito in vitrimero possono anche essere decostruite alla fine del loro ciclo di vita utilizzando l’idrolisi alcalina, consentendo il recupero di componenti chiave come il metallo liquido e i LED. Il riutilizzo completo di tutti i componenti dei compositi conduttivi in un processo a ciclo chiuso rimane un obiettivo per la ricerca futura.
