- المواد الثقيلة التقليدية تلوث التربة والمياه الجوفية.
- الإلكترونيات القابلة للتحلل تُصنع من مواد قابلة للذوبان في الماء ومتوافقة حيوياً، مما يتيح تحللاً آمناً بعد الاستخدام.
- الإلكترونيات القابلة للتحلل تقلل من النفايات الإلكترونية، وتقدم خيارات التخلص الصديقة للبيئة التي تقلل من التلوث واستنزاف الموارد.
بينما يتزايد الطلب التكنولوجي العالمي بسرعة في العديد من المجالات مثل الذكاء الاصطناعي والروبوتات، فإن التغيير البيئي يشكل مصدر قلق كبير لدعم النمو المالي العالمي. وفقاً لإحصائيات Climate Watch، فيما يتعلق بانبعاثات الغازات الدفيئة ذات المصدر البشري، يمثل قطاع الطاقة ثلاثة أرباع جميع الانبعاثات العالمية. وحوالي 60% من الغازات الدفيئة تأتي من 10 دول فقط، حيث تعد الصين أكبر 'مساهم' في الغازات الدفيئة، بنسبة 2.3 ضعف الولايات المتحدة وإجمالي الدول من الثانية إلى الخامسة مجتمعة. تشكل الصناعات التكنولوجية ومراكز البيانات التي تعمل بالكهرباء وتنتج الحرارة قاعدة البيانات الأكثر استهلاكاً للطاقة.
وقد وصلت التركيزات الشهرية لثاني أكسيد الكربون إلى مستوى قياسي في عام 2024 عند 426.91 جزءاً في المليون. حماية أرضنا الأم هي دعوة مقلقة.
ينطوي الإنتاج الإلكتروني على استخدام العديد من المواد الكيميائية الخطرة، مثل الرصاص والكادميوم وكلوريد البوليفينيل، والتي يمكن أن تتسرب إلى البيئة. تطلق عملية التصنيع كميات كبيرة من الغازات الدفيئة، وتشير التقديرات إلى أن إنتاج هاتف ذكي واحد يولد حوالي 55 إلى 95 كجم من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر الصناعة الإلكترونية مستهلكاً كبيراً للطاقة. وفقاً لوكالة الطاقة الدولية (AIE)، فإن القطاع مسؤول عن حوالي 20% من استهلاك الكهرباء العالمي. غالباً ما تعتمد عمليات الإنتاج على الوقود الأحفوري، مما يساهم في انبعاثات الكربون وتغير المناخ.
الحلول التكنولوجية المستدامة ضرورية للمنظمات لتقليل البصمة الكربونية، وتقليل استهلاك الموارد للدخول في دورة متجددة. في هذه المقالة، سأناقش كيف أن الإلكترونيات القابلة للتحلل، أي الإلكترونيات ذات العمر المحدود التي تتحلل بطريقة صديقة للبيئة بعد الاستخدام، تمتلك إمكانات كبيرة كمكون إلكتروني يساهم في مجموعة واسعة من المجالات.
التحلل البيولوجي يبدو كلمة غريبة، لكن عندما نراها على أنها بيولوجي وتحلل، نفهم أنها عملية تحلل، أو بعبارة أخرى، تحلل، مما يسهل فهمها. الإلكترونيات القابلة للتحلل تشبه منتجاً سيخرجه Doraemon من جيبه ليريه لـ Nobita، قائلاً: 'هذا جهاز إلكتروني يمكنك استخدامه وسيذوب بمجرد انتهاء وظيفته!' لكنه حقيقي – حيث أن المواد القابلة للتحلل البيولوجي قد تم اكتشافها بالفعل في عام 2009 من قبل الباحثين.
البلاستيك ليس صديقاً للبيئة، كما نعلم الآن، فهو غير قابل للتحلل البيولوجي. نحن نستخدم الأكياس البلاستيكية للأطعمة الجاهزة، والأكواب والقشات البلاستيكية للمشروبات، ولكن ماذا نستخدم للإلكترونيات القابلة للتحلل البيولوجي؟ تشمل تطبيقات الإلكترونيات القابلة للتحلل أجهزة تنظيم ضربات القلب للاستخدام الطبي، وأجهزة الاستشعار للاستخدام الزراعي، وأجهزة الترفيه الاستهلاكية للاستخدام التجاري، وحتى لإنتاج الطائرات بدون طيار والأجهزة الروبوتية. إنها مصنوعة من مواد قابلة للذوبان في الماء ومتوافقة حيوياً والتي تذوب بطريقة مضبوطة، مما يجعلها مثالية لتخضير الإلكترونيات وإفادة البيئة بشكل عام.
غالباً ما يتم إنتاجها بحشوات تعتمد على أكسيد الزنك أو ثاني أكسيد السيليكون لتوفير استخدام أطول.
اقرأ أيضاً:الدور الحيوي لأشباه الموصلات في الإلكترونيات الحديثة
اختبار سريع
أي من الخيارات التالية ليس تطبيقاً للإلكترونيات القابلة للتحلل؟
A. جهاز استشعار قابل للزرع
B. طائرات بدون طيار
C. جهاز تنظيم ضربات القلب
D. الإلكترونيات
مرر لأسفل للحصول على الإجابة.
حل مستدام
عادةً ما تُصنع المكونات الإلكترونية القابلة للتحلل من البوليمرات الطبيعية والمواد الصديقة للبيئة، مثل السليلوز والشيتوزان وحمض البوليلاكتيك (PLA). يمكن الحصول على هذه المواد بشكل مستدام، مما يقلل من الحاجة إلى عمليات الاستخراج كثيفة الموارد المرتبطة بالإلكترونيات التقليدية. على سبيل المثال، استخدام البوليمرات النباتية يقلل الاعتماد على الوقود الأحفوري، مما يقلل بشكل كبير من البصمة الكربونية للإنتاج الإلكتروني. هذا التحول لا يساهم فقط في الحفاظ على النظم البيئية، بل يعزز أيضاً الاقتصاد الدائري حيث يتم إعادة استخدام المواد وإعادة تدويرها.
إن تصنيع الإلكترونيات التقليدية يستهلك الكثير من الطاقة، حيث يساهم بحوالي20% من استهلاك الكهرباء العالميويؤدي إلى انبعاثات كبيرة من الغازات الدفيئة. في المقابل، يمكن إنتاج الإلكترونيات القابلة للتحلل بطاقة أقل. أظهرت الأبحاث أن المواد القابلة للتحلل يمكن غالباً معالجتها في درجات حرارة أقل وبطاقة أقل مقارنة بنظيراتها التقليدية. هذا الانخفاض في استهلاك الطاقة يترجم إلى انبعاثات كربونية أقل، مما يجعل الإلكترونيات القابلة للتحلل خياراً أكثر صداقة للمناخ.
اقرأ أيضاً:أطلقت Dhipaya Insurance مبادرة 'TIP GO GREEN' لتعزيز ESG
بصمة كربونية مخفضة
غالباً ما ينطوي إنتاج الإلكترونيات التقليدية على مواد خطرة تشكل مخاطر على صحة العمال والمجتمعات. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي التخلص غير السليم من النفايات الإلكترونية إلى إطلاق مواد سامة في البيئة، مما يهدد الصحة العامة. تخفف الإلكترونيات القابلة للتحلل من هذا الخطر باستخدام مواد غير سامة لا تطلق مواد ضارة أثناء تحللها. هذا البديل الآمن لا يحمي فقط الصحة البيئية، بل يضمن أيضاً ظروف عمل أكثر أماناً في مراحل التصنيع والتخلص.
تفتح الإلكترونيات القابلة للتحلل آفاقاً جديدة للتخلص وإعادة التدوير. غالباً ما تتطلب الإلكترونيات التقليدية عمليات إعادة تدوير معقدة بسبب مزيج المواد المستخدمة. ومع ذلك، يمكن تحويل الأجهزة القابلة للتحلل إلى سماد أو تحللها بواسطة عمليات بيولوجية، مما يسهل عودتها إلى البيئة. هذه الخاصية تشجع ممارسات التخلص المسؤولة ويمكن أن تؤدي إلى تطوير أنظمة جديدة لإدارة النفايات مصممة خصيصاً للمواد القابلة للتحلل. مع ازدياد وعي المجتمعات بهذه الخيارات، فإن ذلك يعزز ثقافة الاستدامة والمسؤولية البيئية.
تقليل النفايات الإلكترونية
أحد أهم التحديات البيئية التي تطرحها الإلكترونيات التقليدية هو النفايات الإلكترونية، التي بلغت53.6 مليون طن متري في عام 2019. ينتهي المطاف بالعديد من الأجهزة الإلكترونية في مكبات النفايات أو يتم التخلص منها بشكل غير مناسب، مما يؤدي إلى تلوث التربة والمياه بمواد خطرة مثل الرصاص والزئبق. تقدم الإلكترونيات القابلة للتحلل حلاً من خلال تحللها بشكل طبيعي بمرور الوقت، مما يقلل من كمية النفايات الإلكترونية التي تساهم في امتلاء مكبات النفايات. باستخدام مواد يمكن أن تتحلل بأمان، تقلل هذه الأجهزة من التلوث البيئي ويمكن أن تقلل بشكل كبير من العبء على أنظمة إدارة النفايات.
"الذكاء الاصطناعي لا يوجد في فراغ؛ فهو يعتمد على موارد مادية كبيرة لها بصمات بيئية ملموسة. الوعي بمشكلة النفايات الإلكترونية أمر بالغ الأهمية لوضع استراتيجيات تخفف من الآثار البيئية السلبية بينما تسمح لنا بالاستفادة من مزايا تقدمات الذكاء الاصطناعي."
Asaf Tzachor، باحث في الاستدامة والمناخ في جامعة Reichman في إسرائيل
تمثل الإلكترونيات القابلة للتحلل فرصة تحويلية لتخضير صناعة الإلكترونيات. من خلال معالجة المشكلات الحرجة للنفايات الإلكترونية، واستخراج الموارد، واستهلاك الطاقة، واستخدام المواد الكيميائية السامة، يمكن لهذه التقنيات المبتكرة أن تقلل بشكل كبير من البصمة البيئية للأجهزة الإلكترونية. بينما يستمر البحث والتطوير في التقدم في هذا المجال، من الضروري أن يتبنى المصنعون والمستهلكون وصناع القرار الإلكترونيات القابلة للتحلل كبديل قابل للتطبيق. الانتقال إلى التكنولوجيا القابلة للتحلل لا يدعم فقط الحفاظ على البيئة، بل يعزز أيضاً مستقبلاً مستداماً حيث تتعايش التكنولوجيا والطبيعة بتناغم.
اقرأ أيضاً:Exowatt P3 تجلب طاقة مستدامة وأرخص لمراكز البيانات
D هو الجواب. ليست كل الأجهزة الإلكترونية تستخدم مواد قابلة للتحلل.