탄소중립을 위한 친환경 기술 혁신 중 생분해성 전자제품

선진국에서는 부적절한 폐기물 처리가 공중보건과 환경에 부정적인 영향을 미쳐 경제적 손실을 초래하기 때문에 전자폐기물 처리가 현재 최우선 과제. 전자기기의 수명이 짧아지면서 전자폐기물 처리 시스템에 대한 스트레스는 날로 증가하고 있습니다. 본 연구의 목적은 전자폐기물 관리 메커니즘을 이해하고 전자폐기물 관리 제품군에 대한 이해를 평가하는 것입니다. 전자 폐기물의 부적절한 처리는 환경 문제를 증가시키고 최종적으로는 건강에 영향을 줄 수 있습니다. 그래서 우리는 기존 전자제품을 대체할 수 있는 제품이 필요합니다. 전자 폐기물 문제를 해결하기 위해 생분해성 전자 장치는 환경을 구하기 위한 가장 실행 가능한 대안으로 여겨졌습니다. 따라서 본 검토는 전자장치의 다양한 구성요소에 대한 최상의 대체를 제공할 수 있는 많은 생체분해 유기물질에 초점을 맞추어 생물분해 장치 구현을 위한 최근의 성과와 적용을 강조합니다.

 

전 세계적으로 전자폐기물 관리 문제가 날로 심각해지면서 천식, 폐렴, 심혈관 질환 등 다양한 건강 문제가 대두되고 있습니다. 효과적이고 잘 설계된 전자 폐기물 관리 계획의 부재는 음식과 물 오염, 대기 오염, 그리고 생물 축적과 같은 환경 문제를 야기했습니다. 다양한 보고서에서 우리는 효율적인 전자폐기물 수집 요구사항 및 해당 처리 전략 등 전자폐기물 관리와 관련된 다양한 문제를 제시하였습니다. 최근에는 전자제품의 수명이 점점 짧아지고 있으며, 몇 달로 단축되고 있습니다. 이러한 요인들은 또한 전자 폐기물 문제를 야기하며, 실행 가능하고 지속 가능한 전자 폐기물 관리 시스템 구축의 필요성을 강조합니다. 그림 1은 전자 기기의 라이프 사이클을 나타내고 있습니다. 2020년까지 전 세계적으로 약 5360만 톤의 전자폐기물이 생성될 것입니다. 데이터에 의하면 미슐라 등에 따르면 전 세계 전자폐기물 성장은 매년 4~5%에 이를 것. Wuetal에 따르면 2022년까지 연간 1250만 톤 증가할 수 있습니다.

전자 폐기물 관리와 함께 전자 제품의 수명 주기

전자폐기물은 더 이상 유용하지 않고 폐기해야 하는 장비로 정의되며, 전 세계적으로 다양한 종류의 전자폐기물이 매일 생산되고 있습니다. 전자 폐기물은 모든 종류의 플라스틱, 금속, 중금속, 금, 은, 백금, 알루미늄과 구리 등의 귀금속을 포함합니다. 연구자들은 전자 폐기물에는 인간의 건강과 서식지에 해를 끼치는 1000개의 다른 유해 오염 물질이 포함되어 있다고 추측했습니다. 전자 폐기물에서 나오는 위험한 오염 물질은 모두 토양과 물을 오염시킵니다. 이 모든 결과는 전자 폐기물 문제를 해결해야 합니다. 전자 폐기물은 정보 기술 붐의 결과로 증가하고 있습니다. 전자폐기물 관리에서 가계의 역할도 고려해야 합니다. 왜냐하면 모든 사람이 전자제품의 소비자이기 때문입니다. 그러나 적절한 지침과 부주의로 인해 전자 폐기물은 전 세계 사람들에게 심각한 문제가 되었습니다. 폐기물을 처리하는 전통적인 방법은 매장이지만 납이나 기타 중금속은 지하로 유입될 가능성이 있습니다. 또 다른 방법은 연소인데 이는 공기 중에 독성가스를 방출해 대기오염을 유발하는 것입니다. 납, 카드뮴, 크롬, 폴리염화비페닐(PCB) 같은 유해 금속이 환경에 버려지고 아이들은 몸과 몸이 개발 중이어서 이런 오염물질에 더 민감합니다. 이 문제를 해결하기 위해 더 가능성이 높고 덜 해로운 형태의 전자 제품에 대한 연구가 증가했습니다.

E-Waste의 출처 및 분류

전자폐기물이란 태블릿, 휴대전화, 모니터, 노트북 등의 전기·전자기기(EES)나 정보통신기술(ICT) 보유자를 버리는 것을 말합니다. 전자 폐기물은 결코 재활용되거나 재사용되지 않습니다. 그것은 단순히 손상, 노화, 기술적인 문제 등 다양한 이유로 파괴됩니다.

 

일련번호 분류로는 (중장비 식기 세척기, 세탁기, 건조기, 태양광 전지, 중앙난방), (진공청소기, 스피커, 휴대용 장비 카메라, 전자레인지), (발광 다이오드 램프, 조명 장비 소형 형광등), (음극선관 TV, 스크린 및 모니터 노트북, LED [액정 디스플레이]), (데스크톱 PC, 소형 IT 장치 휴대전화, 무선 전화기), (냉각 디스펜서, 냉동고, 에어컨, 온도 조절 관련 장비 냉장고)입니다

전자 폐기물의 건강상 위험 요인

최소한의 예방 조치와 개방적인 연소를 통해 전자 폐기물을 재활용하는 것은 환경을 매우 위험하게 만들었습니다. 전자 폐기물을 처리하는 사람들의 건강 상태가 나쁘고 급성 질환에 감염됩니다. 전자 폐기물 설비에는 약 60%의 금속, 30%의 플라스틱 및 약 2.7%의 유해 오염 물질이 포함되어 있습니다. 전자 폐기물의 처리와 재사용은 25%이며, 나머지 75%는 전 세계 폐기물입니다. 쓰레기장은 훌륭한 요원으로 여겨지기 때문에 모두 식물성 소변으로 이용됩니다. 그래서 중금속은 인간의 먹이사슬에 빨리 들어가 신경질환을 유발합니다. 최근의 한 보고서는 물, 토양, 공기 중에 중금속이 많이 포함되어 있다는 것을 확인시켜 주었습니다.

 

전자 폐기물 구성요소 및 건강 위험으로는 리드가 있으며 이는 컴퓨터 모니터의 인쇄 회로 기판과 유리 패널 및 개스킷에 존재하며 인간의 신경계, 신장 및 혈액 시스템 손상 및 아동의 뇌 성장 및 손상에 영향을 미칩니다. 수은은 인쇄 회로 기판과 릴레이 및 스위치에 존재하며 피부 질환이나 뇌 손상 및 호흡기에 영향을 미치며, 크롬은 경화제와 아연 도금 강판의 장식 및 강철 구조물에 존재하며 기관지염을 일으킵니다. 니켈은 충전식 배터리에 존재하며 피부염, 피부 알레르기, 천식 및 폐 알레르기를 일으킵니다.

생분해성 전자제품의 재료 및 응용

재료 연구와 가공 기술의 발전은 전자 장치가 소비자를 위한 다기능 장치를 생산할 수 있게 합니다. 기능적 디바이스의 프로토타입은 기판, 유전체, 활성층, 전극 및 봉지재와 같은 5가지 주요 구성 요소로 간소화되었습니다. 기질은 반도체, 유전자, 금속층의 부착을 위한 기초가 됩니다. 기질은 보통 실리콘, 이산화규소, 사파이어, 게르마늄 비소, 인듐. 그러나 그것들은 생분해성이 아니라 재활용이 어렵고 비용이 많이 듭니다. 현재 연구 관심은 유기발광다이오드(OLED)부터 바이오메디컬기기까지 폴리이미드가 많은 전기의 일부인 폴리머 포일, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등 생체분해성 초박막 기질로 점차 옮겨가고 있습니다. 나노 셀룰로오스는 기질에 사용할 수 있는 또 다른 생물학적 분해 가능한 물질입니다.

 

활성층은 장치 내 전기 활동의 주요 부분이며, 재료는 일반적으로 작동 중 전자 제어와 안정성을 제공하는 반도체입니다. 실리콘(Si)과 금속 산화물은 전통적인 반도체 전자 장치이지만, 반도체 폴리머의 발견은 새로운 종류의 값싼 유기 물질을 결정했습니다. 폴리아닐린(PANI), 폴리티오펜, 폴리 에틸렌 디옥시티오펜과 같은 중합체에 대한 보다 최근의 발견이 있습니다. 디바이스 전극은 디바이스에서 외부 회로로 충전 캐리어를 이동하는 데 사용됩니다. 유기 폴리머 전극은 오늘날 도핑 후 전도성 및 이온 전도성이 뛰어나기 때문에 매우 인기가 있습니다.

결론

전자 폐기물 관리는 그것이 돌이킬 수 없는 환경 오염 문제가 되기 전에 지금부터 시작해야 합니다. 재활용과 함께 소비자의 인식과 기존 전자제품의 대체품을 찾는 것은 지속가능한 개발을 위한 지속가능한 해결책이 될 것입니다. 생물학적으로 분해 가능한 전자장치는 손상된 장치를 폐기해도 귀중한 매립지를 오염시키거나 토양과 물을 오염시키지 않기 때문에 무엇보다 바람직합니다. 현재는 바이오메디컬 기기가 생분해성 기기를 이용하여 제조되고 있습니다. 다른 부문은 지속 가능한 개발을 위해 이를 조정해야 합니다. 물론 생분해성 전자제품은 인간과 다른 살아있는 유기체를 위한 보다 지속 가능한 환경을 향한 큰 발걸음입니다. 생분해성 장치의 미래는 생물학적 물질을 이용하여 다른 적합한 유기 및 생물학적 호환 전자 장치를 만드는 방법을 연구할 것입니다.