Az elektronikai ipar forradalmasításának céljától vezérelve a DESIRE4EU projekt a fenntarthatóság új korszakát indíthatja el a bioalapú, komposztálható nyomtatott áramköri hordozók (PCB-k) kifejlesztésével, amely folyamat a körforgásos gazdaság elvei mentén zajlik.
A PROJEKTRŐL
DESIRE4EU: DESIgning and REcycling sustainable Electronic boards for an EUropean circular economy
Az elektronikai ipar forradalmasításának céljától vezérelve a DESIRE4EU projekt a fenntarthatóság új korszakát indíthatja el a bioalapú, komposztálható nyomtatott áramköri hordozók (PCB-k) kifejlesztésével, amely folyamat a körforgásos gazdaság elvei mentén zajlik.
Az ambiciózus projektet öt európai ország nyolc vezető egyetemi és magánpartneréből álló konzorcium vezeti, és célja, hogy adott szakterületeken átalakítsa az elektronikai hordozók gyártásának, felhasználásának és újrahasznosításának módját.
A DESIRE4EU innovatív megközelítése ugyanis olyan nyomtatott áramköri hordozók létrehozására összpontosít, amelyek nem csak ipari szempontból hitelesek, hanem környezetbarát tulajdonságokkal is rendelkeznek. A projekt tervei szerint 2030-ig bioalapú és biológiailag lebontható hordozó anyagok felhasználásával jelentősen csökkenteni lehet a káros, nehezen feldolgozható e-hulladék mennyiségét, a project eredményei emellett javítani fogják a kritikus fémek, például a réz visszanyerésének folyamatát és hatékonyságát. Ennek érdekében a DESIRE4EU számos célt tűzött ki maga elé:
- Az elvárt áramköri szerelési technológiáknak megfelelő, bioalapú, komposztálható, többrétegű PCB kifejlesztése égésgátolt politejsav/len szálerősítéses kompoziton.
- Környezetbarát és időhatékony bioleaching folyamat.
- Körforgásos, környezetbarát megközelítés, amely már az áramköri tervezés során szempont lehet.
- Fejlett, költséghatékony, de nagyszabású koncepció bizonyítása, amely 2000-5000 diákot, felelős állampolgárt és iparágat érint, a tanulóktól a prosumer alkalmazókig a projektben.
A GINP (Grenoble, Franciaország) egyeteméről, Pascal Xavier professzor vezetésével a projekt egyesíti az anyagtudomány, a kémia, az elektronika és a környezeti mikrobiológia szakterületét. Ez az interdiszciplináris megközelítés biztosítja, hogy a DESIRE4EU nemcsak a közvetlen környezeti kihívásokkal foglalkozik, hanem új alapokat, és tervek szerint szabványokat állíthat fel az elektronikai értéklánc számára.
A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Villamosmérnöki és Informatikai Karának (VIK) Elektronikai Technológia Tanszéke (ETT) lett a technológia fejlesztéséért felelős munkacsoport felelőse a projektben, Dr. Géczy Attila habilitált egyetemi docens vezetésével. Az évekkel korábban elkezdődött kutatás a Meshining Kft-vel közös úton haladt Csiszár András szakértelmére alapozva; a győri csapat megkereséséből kiindulva több folyóirat- és konferenciaközlemény jelent meg az elmúlt évben, amelyben a téma alappontjait lefektették a BME és a Meshining kutatói. A DESIRE4EU konzorciumépítése a pandémia idejében kezdődött, és ennek a gyümölcse 2024-ben érett be. A konzorcium tagja az Arduino is, amely mikrovezérlő-kártyáival meghódította a digitális elektronikákkal foglalkozó diákok és a profik szívét is, közelebb hozva a beágyazott rendszereket az emberekhez. Az első működő bio-hordozón készült Arduino Nano kártyákról a konzorcium tagjai már sikeresen publikáltak, de az igazi feladat ezután jön; a projekt négy évében a TRL4-es (technológiai készültségi szint: „4” – laboratóriumi körülmények között működő bemutató áramkör) szintre kell eljutni egy olyan demonstrátorral, amelynél a „kevesebb több” és az „éppen elég” fenntharthatósági elveket társítjuk a modern, autonóm módon működő, mesterséges intelligenciai számításokra képes eszközökkel, valamint az egyre népszerűbb TinyML szemlélettel (gépi tanulás erőforrás-korlátos eszközökön).
A legfontosabb hatásokat érintve a projekt célja az üvegházhatású gázok kibocsátásának, a víz toxicitásának és a nem megújuló erőforrások használatának csökkentése; az egyetemi tantervek fejlesztése és számos diák és szakember bevonása a zöld elektronikába; legalább 10 vállalat ösztönzése a fenntartható elektronika új technológiáinak és gyakorlatainak bevezetésére.
A projekt nem jöhetett volna létre az Európai Unió támogatása nélkül – a kutatás lehetővé teszi, hogy a BME tudományos műhelye az európai kutatási vérkeringésben maradjon, valamint kiváló partnerekkel dolgozhasson együtt, akiket a közlemény vége is felsorol. A DESIRE4EU-ról és kezdeményezéseiről további információkért látogasson el a http://desire4eu-eic.eu/ weboldalra.
KÖZÉRTHETŐEN, RÖVIDEN
A BME munkatársai részt vesznek egy európai léptékű Horizon EIC Pathfinder projektben, amely az elektronika „zöldítéséért” felelős. A DESIRE4EU projekt célja, hogy az elektronikai hulladék jelentős részét kitevő áramköri lemez (PCB) anyagát politejsav/len alapú vázanyagra cserélje. Az így készült PCB-k kompatibilisek a jelenlegi gyártási technológiákkal, így nem szükséges beruházás A BME Elektronikai Technológia Tanszékének munkatársai felelnek majd a győri Meshining Kft.-vel (a kompozit megalkotóival) a technológia kidolgozásáért a projekt keretein belül.
AJÁNLOTT IRODALOM, HIVATKOZÁSOK
Projekt holnap: https://desire4eu-eic.eu/
Média kit:
Irodalom (open access, ingyenesen elérhető):
Implementation of microcontroller board on a sustainable and degradable PLA/flax composite substrate: a case study; https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6528/ad66d3
Sustainable printed circuit board substrates based on flame-retarded PLA/flax composites to reduce environmental load of electronics: Quality, reliability, degradation and application tests: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214993724000824
Ez a projekt az Európai Unió Horizon Europe EIC Pathfinder Challenges programjának GA N°101161251 keretében kapott támogatást.
