ECOTRON: ¿Cómo minimizar la huella ecológica de la electrónica impresa?

El objetivo del proyecto ECOTRON es reducir el impacto medioambiental de los dispositivos electrónicos impresos mediante la disminución del uso de materiales obtenidos a partir de fuentes no renovables y su tamaño, así como a través de la mejora del proceso de reciclado.

Contexto

La creciente demanda de datos e información en tiempo real ha conllevado una integración de funcionalidades electrónicas en objetos cotidianos. La electrónica de consumo, la asistencia sanitaria, la electrónica vestible, el Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés) y los envases inteligentes representan algunos ejemplos.

Actualmente, los dispositivos electrónicos son ampliamente utilizados para cualquier aplicación y cuentan con una gran variedad de componentes que tanto su fabricación, uso y fin de vida poseen un gran impacto medio ambiental.

La electrónica impresa, debido a su proceso de fabricación tiene un impacto menor, sin embargo, sigue utilizando compuestos extraídos de fuentes no renovables y componentes electrónicos, como ICs, resistencias, condensadores, etc. que condicionan su reciclado posterior.

Resumen y objetivos

El objetivo del proyecto ECOTRON es mejorar la reciclabilidad de los dispositivos electrónicos impresos mediante un enfoque multidisciplinar que incluye la introducción de materiales biobasados, procesos de impresión innovadores y tecnologías de desmontaje de dispositivos y módulos. Además, se desarrollarán normas y tecnologías de reciclado escalables a nivel industrial.

Estas nuevas tecnologías se validarán dentro del proyecto a través de la creación de 4 demostradores en distintos entornos industriales.

• panel de iluminación impreso para oficinas
• envases inteligentes sensorizados para el control de la temperatura
• sistema renovable de dosificación de fármacos en el cuerpo para el sector sanitario
• sistemas de monitorización para la electrónica vestible

En el proyecto se definen varios objetivos concretos:

• Desarrollo de nuevas tecnologías a través de estudios de ciclo de vida de producto donde se analizarán los impactos críticos y permitirá el ecodiseño de los mismos para mejorar su circularidad. Establecimiento de requisitos para el ecodiseño de electrónica impresa. Incluirá restricciones para los flujos de residuos de materiales, los métodos de desmantelamiento, la aplicación de la tecnología de interconexión reversible y requisitos de normalización que se basarán en la norma ISO 14006:2020.
• Mejorar la reciclabilidad mediante procesos de desmantelamiento o separación, como por ejemplo conexiones reversibles de los componentes electrónicos para facilitar su separación al final de su vida útil.
• Creación de un plan para una planta piloto de reciclado de electrónica impresa. Se definirán los productos electrónicos impresos, la definición de los flujos de residuos (líquidos, sólidos y/o gaseosos), los métodos de desmantelamiento a nivel de producto y componente y requisitos específicos de uso final. A partir de estos datos, se elaborará un plan del proceso.
• Desarrollo de sustratos y tintas conductivas biobasadas y compostables, en línea con la reducción del uso de fuentes no renovables.
• Proceso de impresión (impresión offset inversa de alta resolución) que minimizará el tamaño/estructura y la huella de carbono de la electrónica.

Consorcio

El consorcio de ECOTRON reúne a 11 socios de ocho países, incluyendo cuatro entidades de investigación sin ánimo de lucro, dos pymes, cuatro empresas de gran tamaño y una universidad.

1. NEDERLANDSE ORGANISATIE VOOR TOEGEPAST NATUURWETENSCHAPPELIJK ONDERZOEK TNO (TNO) (Países Bajos) (Coordinador).
2. TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY (VTT) (Finlandia).
3. COMMISSARIAT À L’ÉNERGIE ATOMIQUE ET AUX ÉNERGIES ALTERNATIVES (CEA (Francia).
4. INSTITUTO TECNOLÓGICO DEL EMBALAJE, TRANSPORTE Y LOGÍSTICA (ITENE) (España).
5. SIGNIFY NETHERLANDS BV (SIG) (Países Bajos).
6. BECTON DICKINSON FRANCE SAS (BD France) (Francia).
7. JANSSEN PHARMACEUTICA NV (JANSSEN) (Bélgica).
8. TÉCNICAS REUNIDAS SA (TRSA) (España).
9. POLITECNICO DI MILANO (POLIMI) (Italia).
10. POLAR ELECTRO OY (POL) (Finlandia).
11. AMIRES SRO (AMIRES SRO) (República Checa).

El papel de ITENE

ITENE liderará la línea de evaluación medioambiental mediante las herramientas de análisis de ciclo de vida de los productos actuales y los que se van a desarrollar en el proyecto para determinar el impacto de la fabricación tradicional de los dispositivos electrónicos y plantear su disminución mediante la electrónica impresa. Además, se evaluará la compostabilidad de los diferentes componentes y/o prototipos.

Además, ITENE trabajará en el desarrollo de tintas conductivas biobasadas que se podrán separar del soporte donde estén impresas y facilitarán la recolección de las partículas metálicas que formen parte de su formulación. También se contempla el desarrollo de tintas conductivas compostables basadas en carbono.

Adicionalmente, junto a otros socios, evaluará los conceptos desarrollados en el vehículo de prueba, la implementación de la fabricación circular, la implementación de procesos innovadores y materiales biobasados en diferentes sectores y el desarro de pruebas piloto para el reciclado de productos de electrónica impresa y una novedosa técnica de desmontaje.