Tampereen yliopisto mukana toteuttamassa elektroniikkateollisuuden kestävää kehitystä

Ympäristöä kuormittavan elektroniikkajätteen määrän odotetaan entisestään kasvavan lähivuosina. Perinteisten valmistusmateriaalien käyttö ei ole enää yrityksille kannattavaa rajallisen luonteen ja jätteen aiheuttaman ympäristökuorman vuoksi.

Elektroniikasta on tehtävä ympäristöystävällisempää myös tulevan EU-lainsäädännön vuoksi.

Toimialan on muutettava perustaansa siten, että kestävän kehityksen mukaisista materiaaleista ja prosesseista tulee uusi normaali elektroniikkatuotteissa – tinkimättä kuitenkaan suorituskyvystä.

Suomesta mukaan on liittynyt VTT:n, Tampereen yliopiston ja yritysten muodostama konsortio, josta VTT toimii Sustronics-hankkeen Suomen maakoordinaattorina. VTT:n ja Tampereen yliopiston lisäksi Sustronicsiin osallistuu kuusi suomalaisyritystä: Canatu, Movesense, Screentec, Tervakoski, UpCode ja UPM Raflatac. Suomalaiset kumppanit saavat osan rahoituksestaan Business Finlandilta. Koko konsortiohankkeessa on mukana  46 partneria 11 maasta.

Tutkimushanketta rahoittavat Euroopan Unioni (Horizon-KDT-JU-2022-2-RIA), kansalliset rahoittajat ja hankepartnerit.

Sustronicsin tavoitteena on olla johtava hanke, joka rakentaa elektroniikkateollisuudelle ekosysteemiä vastuullisuushaasteiden ratkaisemiseksi. Pilottiprojektit tähtäävät nykyisten elektroniikkatuotteiden uudelleen suunnitteluun tai uusien luomiseen.

Vastuulliseen elektroniikkaan kuuluvat ympäristöystävälliset valmistusmateriaalit

Tampereen yliopistosta mukana ovat elektroniikan professori Matti Mäntysalo informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnasta sekä tuotantotalouden yksiköstä, johtamisen ja talouden tiedekunnasta yliopistotutkija Ulla Saari, jonka tutkimusalaa on ympäristöystävällisen ja kestävän teknologian ja innovaatioiden kehittäminen- ja hallinta.

Mäntysalon tutkimusryhmässä tutkitaan elektroniikan uusia materiaaleja ja valmistusprosesseja. Hankkeessa kehitetään ympäristöystävällisiä superkondensaattoreita vaihtoehtona paristoille ja akuille, jotka sisältävät harvinaisia ja ympäristölle haitallisia raaka-aineita.

– Kehitämme energian varastointivaihtoehdon korvaamaan paristot pienitehoisissa anturisolmuissa. Hankkeen superkondensaattori pohjautuu ympäristöystävällisiin ja myrkyttömiin materiaaleihin, Mäntysalo kertoo.

Puettavien terveysteknologiaratkaisujen yleistyminen lisää tarvetta kehittää niitä kierrätetyistä ja biopohjaisista materiaaleista.

– Nykyisin toimintojen tekemiseen tarvitaan useita materiaaleja, jotka ovat öljypohjaisia eli fossiilisia. Tutkimme niitä korvaavien materiaalien käyttöä testaamalla niiden ominaisuuksia, joita ei toistaiseksi tunneta.  

Sustronics-hankkeen yrityspiloteissa kehitetään muun muassa lääketieteellistä pikatestausta kotioloissa ympäristöystävällisemmäksi.

Kiertotalousliiketoiminnan malleja kehitetään elektroniikka-alalle

Tuotantotalouden laitoksella tutkijat paneutuvat kiertotalousliiketoimintamallien kehittämiseen pilottiprojektien eri tuoteratkaisuille.

– Tavoitteena on hyödyntää tuotteiden elinkaariarvioinnin tuloksia ja minimoida tuotteiden koko elinkaaren ympäristövaikutukset liiketoimintamallien kehityksen alkuvaiheessa, sanoo yliopistotutkija Ulla Saari.

Kiertotalousliiketoimintamallien toteuttamiseen liittyvät haasteet korostuvat erityisesti elektroniikkasektorilla.

– Nykyisellään esimerkiksi kulutuselektroniikan kierrätettävyys ja korjattavuus ei ole kunnolla toteutettu, eikä käytöstä poistettujen elektroniikkatuotteiden käsittelemistä varten ole olemassa selkeitä järjestelmiä ja ohjeistusta. Tähän tuomme myös joitain uusia ehdotuksia liiketoimintamallien tasolla. Kun materiaalien ja tuotteiden eri osien uudelleenkäyttö on otettu huomioon jo tuotesuunnittelun aikana, yritykset voivat tulevaisuudessa edistää kestävämpiä ja ympäristöystävällisempiä tuote- ja palveluratkaisuja.

Philips johtaa hanketta, johon osallistuu mm. tutkimuskeskuksia, materiaalien tuottajia, laitteiden valmistajia ja elektroniikan kierrätykseen erikoistuneita yrityksiä. EU-hankkeen tavoitteena on johdattaa Euroopan elektroniikkateollisuus kohti kestävän kehityksen mukaisia materiaaleja, suunnittelua ja tuotantomenetelmiä sekä kiertotalouteen perustuvaa toimintaa ja parempaa energiatehokkuutta.

Koko Euroopan tasolla Sustronics-hankkeeseen osallistuu yhteensä 46 toimijaa 11 EU-maasta. EU:n rahoittamalla hankkeella on kokonaisuudessaan 40 miljoonan euron budjetti.