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Leiterplatten aus Pilzresten statt fossilem Kunststoff

Ausgangsstoff für die neue Leiterplatten: pulverisiertes Pilzmyzel in der Hand von Linus Stegbauer.
Juniorprofessor Linus Stegbauer zeigt eine Probe des pulverisierten und getrockneten Pilzmyzels. © TU Bergakademie Freiberg/Andreas Hiekel
Von: Wissensland
Elektroschrott wächst weltweit unaufhaltsam. Ein Grund sind schwer recycelbare Leiterplatten. Ein Team der TU Bergakademie Freiberg hat nun eine Alternative aus Pilzmyzel entwickelt, die sich am Ende einfach in Wasser auflöst. Der Rohstoff dafür fällt bislang als Abfall in der Zitronensäureindustrie an.

Jedes Smartphone, jeder Computer und auch viele Spielzeuge enthalten Leiterplatten. Auf ihr sitzen die elektronischen Bauteile, die das Gerät funktionieren lassen. Genau diese Platinen bestehen meist aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, der sich nur schwer recyceln lässt.

Ein Team der TU Bergakademie Freiberg hat nun eine kompostierbare Alternative entwickelt. Der Rohstoff dafür fällt in der Zitronensäureproduktion als Abfall an.

Aus Pilzresten wird eine Leiterplatte

Bei der Herstellung von Zitronensäure bleibt ein Geflecht feiner Pilzfäden zurück. Fachleute nennen es Pilzmyzel. Es stammt vom Schimmelpilz Aspergillus niger und wurde bisher meist entsorgt.

Die Freiberger Forschenden formen daraus ein kunststoffähnliches Material. Sie bringen die Pilzmasse in Form und trocknen sie an der Luft. So entsteht eine Platte mit einer ähnlichen Dichte wie herkömmliche Leiterplatten. Anschließend bringt das Team elektronische Bauteile direkt auf dem neuen Material an.

Nach Angaben von Nina Oehlsen, Doktorandin an der TU Freiberg und Erstautorin der Studie, erwies sich das Material in Labortests als stabil und hitzebeständig. Für erste Prototypen und einfache elektronische Anwendungen wie Umweltsensoren, Spielzeuge oder Alltagsprodukte sei es bereits geeignet. Bevor es herkömmliche Leiterplatten ersetzen könne, müsse das Material jedoch weiter getestet und so verbessert werden, dass es weniger Wasser aufnimmt.

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Eine Idee für nachhaltigere Elektronik

Laut dem "Global E-waste Monitor" könnten bis 2030 weltweit rund 82 Millionen Tonnen Elektroschrott anfallen. Die neue Leiterplatte namens AnimatPCB könnte dazu beitragen, Elektronik nachhaltiger zu machen. Sie ist vollständig biologisch abbaubar. Die darauf befestigten Transistoren könnten anschließend sogar funktionsfähig ausgebaut und wiederverwendet werden.

"Wir haben aus einem industriellen Abfallprodukt ein hochwertiges, funktionales Material geschaffen – ohne zusätzliche fossile Rohstoffe", erklärt Linus Stegbauer, Juniorprofessor für Biogene technische Materialien an der TU Bergakademie Freiberg. "Im Vergleich zu einer herkömmlichen Leiterplatte weist Pilzmyzel einen bis zu 56 Prozent kleineren CO₂-Fußabdruck auf und kann am Ende einfach und ohne gefährliche Rückstände in Wasser aufgelöst werden."

Auch Wirtschaftswissenschaftler Simon Glöser-Chahoud von der TU Bergakademie Freiberg sieht darin großes Potenzial. Er hat den CO₂-Fußabdruck des neuen Materials über den gesamten Lebenszyklus berechnet. Langfristig könnte das Material dazu beitragen, Elektronik nachhaltiger zu machen. Statt zusätzlicher fossiler Rohstoffe käme dann ein industrielles Abfallprodukt zum Einsatz, das sich biologisch abbauen lässt.

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