In de toekomst komt onze elektronica gewoon uit de printer

De printplaat is verleden tijd

In vrijwel elk apparaat zitten printplaten (PCB’s), gemaakt van niet-recyclebaar plastic met glasvezel, koper en zeldzame metalen. TNO heeft dat productieproces opnieuw uitgevonden met printed electronics: een alternatief waarbij lagen worden geprint in plaats van geëtst. Het resultaat? Minder materiaal, minder machines, geen watergebruik en veel meer ontwerpvrijheid.

The future of electronics is printed

Stephan Harkema, programmamanager Sustainable Electronics legt uit: “Het productieproces alleen al is duurzamer en efficiënter. We gebruiken minder materiaal, geen water en veel minder chemicaliën. Dat combineren we bij TNO met innovaties in ecodesign, biobased grondstoffen en en duurzame verwerking van plastics en metalen aan het einde van de levensduur.”

De voordelen van printen

Geprinte elektronica zijn dun, licht en flexibel. Ze kunnen in allerlei vormen worden gemaakt, zelfs geïntegreerd in kleding of als ‘pleister’ op de huid, vertelt Harkema. “Bovendien kun je kiezen voor andere materialen: Koper of koolstof in plaats van zilver, gerecycled plastic in plaats van plastic met glasvezel. Zo ontstaan betaalbare, duurzame en uiteindelijk zelfs composteerbare alternatieven.”

Een belangrijke innovatie van Harkema is een extra laag in het productieproces, waardoor producten eenvoudig uit elkaar te halen zijn. “Zo kun je onderdelen vervangen, zonder het hele circuit weg te gooien. Dat maakt reparaties mogelijk, zonder concessies aan betrouwbaarheid of levensduur. Het levert tot 40 à 50 procent CO₂-besparing op vergeleken met traditionele PCB’s.”

Radicaal anders

Veel oplossingen tegen e-waste zijn lapmiddelen. Harkema ziet het anders: “Onze missie is technologie ontwikkelen die écht duurzame elektronica mogelijk maakt. Recycling is eigenlijk het minimum. Reparatie, refurbishen en het vervangen van giftige stoffen, dat maakt nóg meer impact. Met geprinte elektronica kan dat. We innoveren om problemen te voorkomen, niet om ze achteraf op te lossen.”

Realistisch alternatief voor de industrie

Nieuwe producten op de markt te brengen is al lastig genoeg, laat staan om dat milieubewust en volgens ‘right to repair’ wetgeving te doen. “Daarom helpen wij bedrijven met realistische alternatieven. Alles wat we ontwikkelen moet eenvoudig toepasbaar zijn voor bedrijven. We hebben deze technologie al bewezen in automotive, verlichting en gezondheidszorg. En er zijn nog veel meer toepassingen mogelijk.”

Made in Europe

Europa is nu afhankelijk van andere landen voor printplaten en kritieke materialen. “Dit is een enorme kans voor Nederland en Europa om productie terug te halen,” besluit Harkema. “E-waste bevat metalen ter waarde van tientallen miljarden. Waarom zouden we dat weggooien? Zeker nu we zo’n fantastisch nieuw productieproces hebben. Ik zie het productlabel al voor me: geprinte elektronica, made in Europe.”