حلول التكنولوجيا المستدامة: الإلكترونيات القابلة للتحلل

حلول التكنولوجيا المستدامة: الإلكترونيات القابلة للتحلل تم تسليط الضوء عليها من قبل BTW Media لأن الأدلة المنشورة تربطها بالبنية التحتية للإنترنت، الحوكمة، التبعيات التشغيلية، أو الرؤية السوقية.

• المواد الثقيلة التقليدية تلوث التربة والمياه الجوفية.
• الإلكترونيات القابلة للتحلل مصنوعة من مواد قابلة للذوبان في الماء وصديقة للبيئة، مما يسمح بالتحلل الآمن بعد الاستخدام.
• الإلكترونيات القابلة للتحلل تقلل من النفايات الإلكترونية، وتوفر خيارات التخلص الصديقة للبيئة التي تقلل التلوث واستنزاف الموارد.

مع تزايد الطلب العالمي السريع على التكنولوجيا في مجالات عديدة مثل الذكاء الاصطناعي والروبوتات، يُعد التغير البيئي مصدر قلق كبير لدعم النمو المالي العالمي. وفقًا لإحصاءات Climate Watch، يمثل قطاع الطاقة ثلاثة أرباع الانبعاثات العالمية لغازات الدفيئة (GHG) الناتجة عن الأنشطة البشرية. ويأتي نحو 60% من هذه الانبعاثات من 10 دول فقط، حيث تُعد الصين المساهم الأول في GHG، بكمية تفوق الولايات المتحدة بمقدار 2.3 مرة، وتفوق مجموع الدول من الثانية إلى الخامسة معًا. تشكل الصناعات التكنولوجية ومراكز البيانات التي تعمل بالكهرباء وتنتج حرارة قاعدة البيانات الأكثر استهلاكًا للطاقة.

وصل متوسط تركيزات ثاني أكسيد الكربون الشهرية إلى مستوى قياسي في عام 2024 بلغ 426.91 جزءًا في المليون (ppm). إن حماية أمنا الأرض هي نداء يدعو للقلق.

ينطوي إنتاج الإلكترونيات على استخدام مواد كيميائية خطرة متنوعة، مثل الرصاص والكادميوم وكلوريد البوليفينيل (PVC)، والتي يمكن أن تتسرب إلى البيئة. وتنبعث من عملية التصنيع غازات دفيئة كبيرة، وتشير التقديرات إلى أن إنتاج هاتف ذكي واحد يولِّد حوالي 55 إلى 95 كجم من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. كما أن صناعة الإلكترونيات مستهلك رئيسي للطاقة. وفقًا لوكالة الطاقة الدولية (IEA)، يستهلك هذا القطاع حوالي 20% من استهلاك الكهرباء العالمي. وغالبًا ما تعتمد عمليات الإنتاج على الوقود الأحفوري، مما يساهم في انبعاثات الكربون وتغير المناخ.

تعد حلول التكنولوجيا المستدامة حيوية للمؤسسات لتقليل البصمة الكربونية وتقليل استهلاك الموارد للدخول في دورة متجددة. في هذا المقال، سأناقش كيف أن الإلكترونيات القابلة للتحلل، أي الإلكترونيات ذات العمر المحدود التي تتحلل بطريقة صديقة للبيئة بعد استخدامها، لديها إمكانات كبيرة كمكون إلكتروني يساهم في مجموعة واسعة من المجالات.

قد تبدو كلمة "تحلل حيوي" غريبة، ولكن عندما ترى أنها تتكون من "حيوي" و"تحلل"، تدرك أنها عملية تحلل أو تفكك، مما يسهل فهمها. تبدو الإلكترونيات القابلة للتحلل مثل بعض المنتجات التي قد يخرجها "دورايمون" من جيبه ليُريها "نوبيتا"، قائلاً: "هذا إلكتروني يمكنك استخدامه وسيذوب بعد انتهاء وظيفته!" لكنها حقيقية – فالمادة القابلة للتحلل الحيوي تم اكتشافها منذ عام 2009 من قبل الباحثين.

البلاستيك ليس صديقًا للبيئة، فهو غير قابل للتحلل الحيوي كما نعرف الآن. نحن نستخدم الأكياس البلاستيكية للوجبات الجاهزة، والأكواب والقشّات البلاستيكية للمشروبات، فماذا نستخدم للإلكترونيات القابلة للتحلل؟ تشمل تطبيقات الإلكترونيات القابلة للتحلل أجهزة تنظيم ضربات القلب للاستخدام الطبي؛ وأجهزة استشعار للاستخدام الزراعي؛ وأجهزة ترفيهية استهلاكية للاستخدام التجاري وحتى لإنتاج الطائرات بدون طيار والأجهزة الروبوتية. إنها مصنوعة من مواد قابلة للذوبان في الماء ومتوافقة حيويًا تذوب بطرق محكمة، مما يجعلها مثالية لتنظيف الإلكترونيات وإفادة البيئة بشكل عام. غالبًا ما تُنتج مع حشوات تعتمد على أكسيد الزنك أو ثاني أكسيد السيليكون لتوفير استخدام أطول.

اقرأ أيضًا:الدور الحيوي لأشباه الموصلات في الإلكترونيات الحديثة

اختبار سريع

ما الخيار التالي ليس تطبيقًا للإلكترونيات القابلة للتحلل؟

أ. جهاز استشعار قابل للزرع

ب. طائرات بدون طيار

ج. جهاز تنظيم ضربات القلب

د. الإلكترونيات

مرر لأسفل لمعرفة الإجابة.

حل مستدام

تصنع الإلكترونيات القابلة للتحلل عادةً من بوليمرات طبيعية ومواد صديقة 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 يخفض بشكل كبير البصمة الكربونية للإنتاج الإلكتروني. لا يساعد هذا التحول في الحفاظ على النظم البيئية فحسب، بل يعزز أيضًا الاقتصاد الدائري حيث يتم إعادة استخدام المواد وإعادة تدويرها.

إن تصنيع الإلكترونيات التقليدية يستهلك الكثير من الطاقة، حيث يساهم بحوالي 20% من استهلاك الكهرباء العالمي ويؤدي إلى انبعاثات كبيرة من غازات الدفيئة. في المقابل، يمكن إنتاج الإلكترونيات القابلة للتحلل باستخدام طاقة أقل. أظهرت الأبحاث أن المواد القابلة للتحلل يمكن معالجتها غالبًا في درجات حرارة أقل وبطاقة أقل مقارنة بنظيراتها التقليدية. هذا الانخفاض في استهلاك الطاقة يترجم إلى انبعاثات كربونية أقل، مما يجعل الإلكترونيات القابلة للتحلل خيارًا أكثر صداقة للمناخ.

اقرأ أيضًا:شركة Dhipaya للتأمين تطلق مبادرة “TIP GO GREEN” لتعزيز ESG

بصمة كربونية أقل

غالبًا ما ينطوي إنتاج الإلكترونيات التقليدية على مواد خطرة تشكل مخاطر صحية على 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 هذه المخاطر باستخدام مواد غير سامة لا تتسرب منها مواد ضارة أثناء التحلل. هذا البديل الآمن لا يحمي صحة البيئة فحسب، بل يضمن أيضًا ظروف عمل أكثر أمانًا في مراحل التصنيع والتخلص.

تفتح الإلكترونيات القابلة للتحلل آفاقًا جديدة للتخلص وإعادة التدوير. غالبًا ما تتطلب الإلكترونيات التقليدية عمليات إعادة تدوير معقدة بسبب مزيج المواد المستخدمة. ومع ذلك، يمكن تحويل الأجهزة القابلة للتحلل إلى سماد أو تحليلها باستخدام عمليات بيولوجية، مما يسهل إعادتها إلى البيئة. هذه الميزة تشجع ممارسات التخلص المسؤولة ويمكن أن تؤدي إلى تطوير أنظمة جديدة لإدارة النفايات مصممة خصيصًا للمواد القابلة للتحلل. مع ازدياد وعي المجتمعات بهذه الخيارات، فإن ذلك يعزز ثقافة الاستدامة والمسؤولية البيئية.

تقليل النفايات الإلكترونية

أحد أهم التحديات البيئية التي تفرضها الإلكترونيات التقليدية هي النفايات الإلكترونية، التي بلغت 53.6 مليون طن متري في عام 2019. ينتهي المطاف بالعديد من الأجهزة الإلكترونية في مكبات النفايات أو يتم التخلص منها بشكل غير سليم، مما يؤدي إلى تلوث التربة والمياه بمواد خطرة مثل الرصاص والزئبق. تقدم الإلكترونيات القابلة للتحلل حلاً عن طريق التحلل الطبيعي بمرور الوقت، مما يقلل من كمية النفايات الإلكترونية التي تساهم في فيضان المكبات. باستخدام مواد يمكن أن تتحلل بأمان، تقلل هذه الأجهزة من التلوث البيئي ويمكن أن تخفف بشكل كبير العبء على أنظمة إدارة النفايات.

“الذكاء الاصطناعي لا يوجد في فراغ؛ فهو يعتمد على موارد أجهزة كبيرة لها بصمات بيئية ملموسة. الوعي بقضية النفايات الإلكترونية أمر بالغ الأهمية لتطوير استراتيجيات تخفف من الآثار البيئية السلبية مع السماح لنا بجني فوائد تقدم الذكاء الاصطناعي.”

أساف تزاخور، باحث في الاستدامة والمناخ في جامعة رايخمان في إسرائيل

تقدم الإلكترونيات القابلة للتحلل فرصة تحويلية لتنظيف صناعة الإلكترونيات. من خلال معالجة القضايا الحاسمة للنفايات الإلكترونية، واستخراج الموارد، واستهلاك الطاقة، واستخدام المواد الكيميائية السامة، يمكن لهذه التقنيات المبتكرة أن تقلل بشكل كبير من البصمة البيئية للأجهزة الإلكترونية. مع استمرار تقدم البحث والتطوير في هذا المجال، من الضروري أن يتبنى المصنعون والمستهلكون وصانعو السياسات الإلكترونيات القابلة للتحلل كبديل قابل للتطبيق. لا يدعم الانتقال إلى التكنولوجيا القابلة للتحلل الحفاظ على البيئة فحسب، بل يعزز أيضًا مستقبلًا مستدامًا حيث تتعايش التكنولوجيا والطبيعة بتناغم.

اقرأ أيضًا:Exowatt P3 تجلب طاقة مستدامة وأرخص لمراكز البيانات

الإجابة هي د. ليست كل الإلكترونيات تستخدم مواد قابلة للتحلل.