Hoe gaat de elektronica-industrie zijn CO2-voetafdruk verkleinen?

Vanwege de volatiele energieprijzen en toenemende vraag naar duurzaamheid gaat de elektronicaproductie nu echt vernieuwen, denkt IDTechEx. De elektronica-industrie is nu verantwoordelijk voor 4% van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen. ‘Maar er is veel beweging.’

Hun rapport ‘Sustainable Electronics Manufacturing 2023-2033’ verkent de belangrijkste kansen voor duurzame innovatie en de meest veelbelovende nieuwe productiebenaderingen. Het concentreert zich op de fundamentele bouwstenen van elektronica: printplaten (PCB’s) en geïntegreerde schakelingen (IC’s).

95% minder water

Naarmate de energieprijzen stijgen, worden lage temperaturen en snelle verwerkingsmethoden aantrekkelijker. Sommige van deze methoden maken gebruik van additieve benaderingen die afval aanzienlijk verminderen door materiaal alleen ​​te printen waar nodig. Dit bespaart fabrikanten de kosten en emissies die gepaard gaan met het overtollige materiaalgebruik en etsen bij traditionele productie. Door bijvoorbeeld over te schakelen op additieve methoden voor de fabricage van PCB’s kan het waterverbruik met wel 95% worden verlaagd – een resultaat dat de sector honderden miljoenen liters water per jaar zou kunnen besparen.

IDTechEx verwacht dat additive manufacturing in het bijzonder belangrijk zal zijn bij het opschalen van flexibele printplaten. Dit vereist toch al een herziening van de traditionele verwerking – bijvoorbeeld door gebruik te maken van plastic of papier in plaats van conventionele FR-substraten. Het omarmen van een nieuwe technologie biedt vaak ruimte voor verdere veranderingen, zoals de overgang naar nieuwe materialen en additieve methoden. Verwerking bij lage temperatuur kan zelfs noodzakelijk zijn voor PCB’s die zijn gemaakt op kunststoffen zoals polyethyleentereftalaat (PET), aangezien deze relatief lage warmtetoleranties hebben.

Efficiëntie, afvalvermindering en een verbeterde kosteneffectiviteit kunnen worden gefaciliteerd door kunstmatige intelligentie en het internet der dingen. Door slimme digitale productiemethoden te gebruiken om processen te automatiseren en sensortechnologie om lekken en oneigenlijk materiaalgebruik op te sporen, kunnen bedrijven afval minimaliseren en extra kosten besparen.

Gegevensanalyse kan helpen overbodige stappen te verwijderen en te illustreren waar de inspanningen moeten worden gericht om overtollig materiaal- en energieverbruik te elimineren. Digitalisering wordt steeds populairder en veel bekende merken nemen dergelijke maatregelen. Eind 2021 kondigde Apple aan dat het zich had aangesloten bij Sustainable Semiconductor Technologies and Systems (SSTS), een programma van het Belgische onderzoeksinstituut imec om de milieu-impact van de productie van halfgeleiders te verminderen. Imec’s SSTS-programma heeft tot doel de duurzaamheid te verbeteren door digitale oplossingen te gebruiken die kunnen helpen bij het modelleren van minder verspillende productiemethoden. Ook Microsoft en Amazon doen mee.

Een uitgebreide analyse en verkenning van duurzame innovaties binnen het vakgebied is te vinden in het rapport.