“Addio PCB tradizionali: la tecnologia che rende i circuiti riciclabili al 98% - www.ecoblog.it
Nasce DissolvPCB, il circuito stampato biodegradabile che si scioglie in acqua. Riduce CO2, recupera il 98% dei materiali e rivoluziona il riciclo dei rifiuti elettronici.
Ogni anno il pianeta produce circa 62 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici, un dato che continua a crescere insieme alla diffusione di dispositivi digitali. Nonostante contengano metalli preziosi come oro, rame e palladio, meno del 25% di questi rifiuti viene effettivamente riciclato. Il problema principale è la difficoltà di recuperare materiali dai circuiti stampati tradizionali (PCB), cuore di smartphone, computer e altri apparecchi.
Un team di ricercatori delle università del Maryland, Georgia Tech e Notre Dame ha sviluppato una soluzione innovativa: si chiama DissolvPCB, un circuito stampato completamente riciclabile e biodegradabile che potrebbe cambiare le regole del settore.
Come funziona DissolvPCB
Il principio alla base di DissolvPCB è semplice ma rivoluzionario: sostituire i materiali più difficili da smaltire, come la vetroresina e la resina epossidica, con componenti biodegradabili. Il substrato viene realizzato in alcool polivinilico (PVA), una plastica solubile in acqua, mentre le piste conduttive sono formate da metallo liquido (lega di gallio e indio) inserito in canali stampati in 3D.
Quando il dispositivo giunge a fine vita, basta immergerlo in acqua: il PVA si dissolve liberando i componenti elettronici intatti e il metallo liquido, pronti per essere recuperati. Il processo avviene senza l’impiego di sostanze tossiche o procedure industriali complesse.
Uno dei vantaggi più interessanti è l’accessibilità. I ricercatori hanno costruito i primi prototipi utilizzando strumenti comuni: una stampante 3D FDM, filamento PVA disponibile online e metallo liquido acquistabile sul mercato. Non serve alcuna infrastruttura industriale avanzata, rendendo la tecnologia adatta anche a laboratori scolastici, fab lab o piccole startup.
Per facilitare la diffusione, è stato creato anche un plugin open source per FreeCAD, che converte i progetti di circuiti tradizionali in versioni stampabili in 3D. In questo modo, designer e hobbisti possono sperimentare senza particolari competenze aggiuntive.
Durante i test, un circuito magnetico è stato immerso in acqua: a temperatura ambiente si è dissolto in 36 ore, ma con agitazione e calore il tempo si è ridotto a meno di un’ora. Il PVA è stato poi recuperato, essiccato e riutilizzato per produrre nuovo filamento da stampa.
Impatto ambientale e prospettive future
Per verificare la sostenibilità di DissolvPCB, il team ha effettuato una valutazione del ciclo di vita (LCA) confrontando i nuovi circuiti con quelli convenzionali. I dati mostrano un abbattimento significativo delle emissioni di gas serra e un calo drastico della tossicità ambientale e dell’uso di combustibili fossili. Quasi il 98% dei materiali è stato recuperato con successo e riutilizzato.
I ricercatori hanno già dimostrato la fattibilità della tecnologia costruendo tre dispositivi funzionanti: un altoparlante Bluetooth, un cubo interattivo con LED e una pinza autoriscaldante. Tutti sono stati riciclati senza difficoltà. Inoltre, grazie alla stampa 3D, i circuiti possono essere integrati in oggetti curvi o scultorei, superando i limiti di rigidità delle schede tradizionali.
Non mancano però i limiti. I canali stampati non raggiungono ancora la finezza delle piste in rame, rendendo le schede più ingombranti e inadatte a dispositivi compatti come smartphone e smartwatch. C’è anche la questione della resistenza all’umidità, che potrebbe compromettere il funzionamento, anche se gusci protettivi impermeabili possono risolvere il problema.
Al momento, DissolvPCB è particolarmente adatto per la prototipazione, la didattica e le piccole produzioni, ma con l’evoluzione delle tecniche di stampa 3D ad alta risoluzione potrebbe diventare la base della prossima generazione di elettronica sostenibile.
Il carattere open source del progetto rappresenta un ulteriore punto di forza: altri ricercatori e maker indipendenti possono contribuire a migliorarne efficienza, precisione e applicazioni. È un percorso che apre nuove prospettive verso un futuro in cui l’elettronica verde non sarà più un’eccezione, ma una scelta concreta e diffusa.
