Nykyinen elektroniikan valmistus ei vastaa yhä kasvaviin kestävän kehityksen mukaisiin vaatimuksiin. VTT:n tutkimus osoittaa, että valmistusmenetelmää muuttamalla voidaan saavuttaa merkittäviä myönteisiä vaikutuksia resurssitehokkuudessa, jätteen vähentämisessä ja vastuullisuudessa.
VTT:n tekemän tutkimuksen mukaan elektroniikan valmistusmenetelmien muutoksilla on positiivisia ympäristövaikutuksia. Yksi yhteistyössä LUT-yliopiston kanssa toteutetun projektin tuloksista osoitti, että ympäristövaikutukset voivat vähentyä 86 %, kun joustavan elektroniikan valmistamiseen käytetään materiaalia lisäävää valmistusta.
Projektin avulla tunnistettiin useita elektroniikan valmistuksen alueita, joissa voidaan vaikuttaa ympäristöjalanjälkeen ja lisätä vastuullisuutta.
”Perinteisesti metalliset johtimet etsataan kuparilevyistä. Prosessi poistaa tarpeetonta kuparia painetusta piirilevystä, jolloin vain tarpeellinen osa jää jäljelle ja poistettua osaa ei käytetä,” sanoo hanketta koordinoinut erikoistutkija Liisa Hakola VTT:ltä
”Havaitsimme, että joustavat metalliset johtimet voi sen sijaan tulostaa biopohjaisille alustoille kuten paperille tai biomuoville. Prosessi käyttää vähemmän energiaa ja sen avulla vältetään haitallisten kemikaalien käyttöä, mikä vähentää materiaalijätettä huomattavasti ja lisää uusiutuvien materiaalien käyttöä. Tämä muutos valmistusprosessissa on suurin yksittäinen tekijä joustavan elektroniikan ilmastovaikutuksen mahdollisessa vähentämisessä.”
Myös painetun elektroniikan valmistuksessa on haasteita, jotka täytyy vielä ratkaista. Menetelmä hyödyntää tavallisesti hopeaa, jolla on suuri ympäristövaikutus. Hankkeessa havaittiin, että korvattaessa hopea paremmin saatavilla olevilla ja edullisemmilla vaihtoehdoilla kuten kuparilla tai hiilipohjaisilla materiaaleilla voidaan joustavan elektroniikan ympäristöjalanjälkeä vähentää entisestään. Lisäksi tuotteen pitkäikäisyys eli parempi kestävyys ja alhaisempi energiankulutus sekä tuotteen elinkaaren loppuvaiheen hallinta ovat avaintekijöitä kestävämmän elektroniikan tuottamisessa.
Joustavan elektroniikan markkinoiden odotetaan kasvavan 45,88 miljardiin dollariin vuoteen 2026 mennessä. Vuoteen 2030 mennessä maailmanlaajuinen elektroniikkajäte kasvaa 74 miljardiin kiloon, josta vain 20 % kerätään tai kierrätetään tehokkaasti. Elektroniikkateollisuudella on tällä hetkellä merkittäviä haasteita tuotannolle tärkeiden materiaalien saatavuuden kanssa sekä alati kasvava paine vähentää ympäristöjalanjälkeään ja siirtyä kohti kiertotaloutta.
Euroopan komissio julkaisi Kestäviä tuotteita koskevan aloitteen maaliskuussa 2022. Sen tavoitteena on varmistaa, että kaikki EU-markkinoille tulevat tuotteet ovat kestävämpiä. Tämä koskee myös elektroniikkatuotteita, mikä tarkoittaa sitä, että tulevina vuosina valmistajilla on kasvava paine vastata kestävyysvaatimuksiin.
”Me VTT:llä haluamme luoda uuden käytännön elektroniikkateollisuuden kestävyydelle ja tarjota ratkaisuja, jotka lisäävät elektroniikkateollisuuden vastuullisuutta elinkaaren kaikissa vaiheissa”, sanoo tutkimustiimin päällikkö Maria Smolander VTT:ltä. ”Elektroniikkateollisuuden tulee omaksua uudet valmistusmenetelmät osaksi massatuotantoa tulevan vuosikymmenen aikana, jotta se pystyy vastaamaan kiristyviin säännöksiin ja kuluttajien kasvaviin vaatimuksiin.”
ECOtronics-hankkeen rahoitti Business Finland.
