PCB design for recycling. Strategie per il recupero di schede a circuito stampato mediante sistemi automatizzati

The raise of electrical and electronic waste amounts (WEEE) has brought to a consecutive significant augmentation of electronic boards waste. Their disposal has followed regulations that have come into force in the last decade , becoming by this an important factor to be considered in the protection of the Environment. The printed circuit boards components are made of various material – metals, polymers, ceramics- that limit the potential recovery value by being assembled in an irreversible way. The subject can be regarded from two points of view: tangible - of economic benefits and the intangible - of Environmental ones. Assessing this value means getting in possession of monetary resources or goods to be reused. To do so, the boards must be launched in a disassemble process that by using specific technologies - manual or automated - separate all the components and depending on the material, make possible a transformation in terms of benefits. Up to day, the suitable technologies used to complete the process of disassembling are numerous. But only automated ones allow the development of the process in countries with high labor costs. However, the recovered value of the components and materials is superior to the cost of the whole process, fact that assures the return over the medium to long term made investment. A financial analysis is made in order to quantify the recovery of two different types of electronic boards, by comparing three different disposal scenarios (with low, medium and high level of automation). The results of the analysis allow the assessment of both the applicability in relation to the benefits obtained, as well as the identification of the present problematic. There are also provided guidelines for the redesign of the boards, according to the principles of Design for (Dis)Assembly, that favor the “upstream” recovery of their intrinsic value.

L’aumento di Rifiuti di Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche (RAEE) ha portato ad un conseguente e significativo incremento di rifiuti di schede elettroniche, la cui corretta dismissione - a seguito delle normative entrate in vigore nell’ultimo decennio - è diventata fattore di rilievo per la tutela dell’Ambiente. Le schede a circuito stampato sono costituite da componenti di diversi materiali - metalli, polimeri, ceramici - che, assemblate tra loro in modo irreversibile, racchiudono un potenziale valore di recupero. Esso è riscontrabile su due fronti: quello tangibile, dei benefici economici e quello intangibile, dei benefici ambientali. Entrare in possesso di questo valore significa poter disporre di beni monetari o di beni da riutilizzare. Per farlo è necessario avviare le schede in un processo di disassemblaggio che, utilizzando tecnologie specifiche - manuali o automatizzate - separano tutti i componenti e, in base al materiale, rendono possibile una loro trasformazione in termini di beneficio. Ad oggi, numerose sono le tecnologie adatte a portare a termine il processo di disassemblaggio. Ma solo quelle automatizzate ne consentono la realizzazione nei Paesi ad alto costo della manodopera. A patto, però, che il valore recuperato dai componenti e dai materiali estratti, sia superiore al costo dei processi di recupero e permetta di rientrare, nel medio-lungo periodo, dell’investimento fatto. Con l’obiettivo di quantificare il valore di recupero di due diverse tipologie di schede elettroniche, rispetto a tre scenari di dismissione (a basso, medio e alto livello di automazione), viene effettuata una analisi economica i cui risultati consentono sia di valutarne l’applicabilità in relazione al beneficio ottenuto, che di identificarne le criticità presenti. Vengono inoltre fornite delle linee guida di riprogettazione delle schede che, secondo i principi del Design for (Dis)Assembly, favoriscono “a monte” il recupero del loro valore intrinseco.