Европа борется с электронными отходами с помощью экологически чистых инноваций, которые помогают повторно использовать и ремонтировать

Исследователи разрабатывают многоразовую и экологически чистую электронику для здравоохранения, потребительского и производственного секторов, заменяя дефицитные материалы безотходными альтернативами для построения устойчивого будущего.

Потребность Европы в электронике продолжает расти, но вместе с ней растут и отходы. Увеличение количества устройств — от смартфонов и ноутбуков до медицинских датчиков — означает установку груд выброшенного оборудования.

В соответствии с ЕвростатЕжегодно в ЕС собирается для переработки около 5 миллионов тонн электронных отходов. Это более 11 килограммов на семью, чего достаточно, чтобы покрыть около 2000 футбольных полей высотой в метр.

Эти 5 миллионов тонн составляют менее 40% от общей массы электроники, ежегодно поставляемой на европейский рынок. Остальное часто оказывается на свалках, поскольку смешанные материалы затрудняют переработку.

Умный дизайн

Чтобы решить эту проблему, инициатива SUSTRONICS переосмысливает способы производства электроники: от используемых материалов до способов сборки и ремонта продуктов. Возглавляемая голландской технологической компанией Philips, она объединяет 46 партнеров из 11 стран. Трехлетняя инициатива продлится до мая 2026 года.

«Исследователи SUSTRONICS в основном фокусируются на фундаментальные исследования в новые решения», — объяснил Рамон Каанен, руководитель группы консультантов по устойчивому развитию в Philips.

Это включает в себя использование биологических, бумажных и более широко доступных материалов, устойчивое производство электронных компонентов, а также конструкции, обеспечивающие лучшую переработку.

Цель исследователей — внедрить устойчивое развитие в дизайн, производство и функциональность, чтобы продукты можно было лучше повторно использовать и легче перерабатывать.

Этот акцент стал актуальным после того, как в 2024 году ЕС ввел новые правила по экодизайну и праву на ремонт. Они призваны продлить срок службы продукции, улучшить энергоэффективность и сделать ремонт проще. Они также стремятся сократить воздействие на окружающую среду и продвигать экономику замкнутого цикла с меньшими отходами.

Пилоты здравоохранения

Здравоохранение является одним из основных испытательных полигонов SUSTRONICS. Хотя подключенные медицинские устройства могут улучшить уход за пациентамиих одноразовые электронные детали усугубляют проблему электронных отходов. Три пилотных исследования направлены на разработку устойчивой электроники для здравоохранения.

В шведской гигиенической компании Essity Hygiene and Health, партнере в глобальных исследованиях, главный научный сотрудник Шабира Аббас работает над умной прокладкой при недержании, призванной облегчить жизнь как пациентам, так и персоналу.

Это устройство известно как индикатор замены и предупреждает персонал, когда колодку необходимо заменить. Небольшой прикрепляемый считыватель находится снаружи подушечки, очищается между пациентами и используется повторно с каждой новой подушечкой.

«Он предназначен для улучшения здоровья и достоинства кожи», — сказал Аббас.

Съемная электронная полоска внутри планшета измеряет температуру, влажность и ферменты. Его можно перерабатывать отдельно, если позволяют условия. Команда использует бумажные подложки и датчики из оксида металла, напечатанные на 3D-принтере, чтобы сократить использование материала.

Для планшета также требуется небольшой считыватель, который находится снаружи планшета и передает данные персоналу. Это прикрепляемое считывающее устройство можно использовать повторно с каждым новым пэдом.

«В перерывах между приемами пациентов вам придется чистить считыватель, но в остальном они многоразовые», — сказал Аббас. Задача ее команды — сделать разъем надежным, чтобы персонал мог легко его прикреплять и снимать.

Они также работают над энергоэффективностью, адаптируя программное обеспечение для минимального энергопотребления при обработке данных планшета. Это жизненно важно для медицинских устройств, которые должны работать непрерывно, поскольку совокупная потребность многих устройств в энергии значительно увеличивает их общий углеродный след.

Два других пилотных устройства включают в себя кожный пластырь для отслеживания метаболизма глюкозы и умную повязку для ран, которая сигнализирует, когда ее необходимо заменить. В сегодняшней медицинской практике оба препарата по-прежнему одноразовые, поэтому устойчивость является ключевой проблемой.

Лучшие материалы

Команда SUSTRONICS также изучает способы повышения эффективности производства и использования, когда это возможно, пригодных для вторичной переработки или экологически чистых материалов. Частично решение заключается в переходе к более распространенным ресурсам вместо тех, которые являются дефицитными и вредными для окружающей среды, таких как серебро.

«Серебро имеет большое влияние на добычу. Замена серебра более распространенными материалами, такими как медь или углерод, может значительно снизить воздействие. Но ключевая задача состоит в том, чтобы эти заменители хорошо работали в предполагаемом применении в электронике», — сказал Каанен.

Вне медицинское оборудованиеПилоты также нацелены на ремонтопригодность бритв и осветительных приборов, упрощение их разборки для переработки и снижение энергопотребления.

Заглядывая в будущее

Их работа связана с более широкими целями ЕС. Новый Закон о циркулярной экономике, который ожидается в 2026 году, создаст более сильный рынок переработанных материалов, стимулируя как предложение, так и спрос по всей Европе. Он поддерживает стремление ЕС стать мировым лидером в сфере экономики замкнутого цикла к 2030 году.

Сегодня только около 12% материалов в Европе используются повторно или перерабатываются. Цель состоит в том, чтобы удвоить этот показатель до 24% к 2030 году в рамках Соглашения ЕС о чистой промышленности.

Каанен надеется, что SUSTRONICS станет флагманским проектом в области устойчивой электроники, продемонстрировав, как европейская электронная промышленность может извлечь выгоду из экологически чистых альтернативных материалов для электронных компонентов, сохраняя при этом конкурентоспособность.

Для пациентов больниц такие инновации, как смарт-панель, могут означать больший комфорт, достоинство и качество медицинской помощи, а также способствовать более устойчивой экономике замкнутого цикла.

Объединив практические решения в области здравоохранения с амбициозными экологическими целями, команда SUSTRONICS демонстрирует, как технологические инновации могут улучшить повседневную жизнь и поддержать стремление Европы к устойчивому развитию.

В долгосрочной перспективе такие усилия могут изменить как электронную промышленность, так и здравоохранение, показав, что небольшие устройства могут иметь большое влияние.