L’avènement de l’Internet des objets et de l’électronique jetable pose d’ores et déjà un défi capital en matière de recyclage des déchets électroniques. En Allemagne, une équipe de chercheurs se mobilise pour créer des encres électroniques et des substrats biodégradables avec lesquels pourraient être fabriqués des circuits électroniques.
Cela vous intéressera aussi

[EN VIDÉO] Voxel8 : imprimer en 3D des circuits électroniques Actuellement, il est possible d’imprimer en 3D des objets à la complexité étonnante, mais ils null

Chaque année, l'industrie de l'électronique produit 41 millions de tonnes de déchets issus des ordinateursordinateurs, des smartphonessmartphones et d'autres appareils électroniques (source : ONU). Et les prévisions tablent sur 50 millions de tonnes par an d'ici 2017. Le constat est d'autant plus préoccupant en ce qui concerne le devenir de ces déchets.

Selon un rapport du PNUE (Programme des Nations unies pour l'environnement), de 60 à 90 % de ces déchets électroniquesdéchets électroniques sont soit jetés soit revendus de façon illégale. D'après Interpol, une tonne de ces rebuts se négocie aux alentours des 500 dollars (environ 450 euros au cours actuel). « Ceci pose une menace grandissante pour la santé humaine et l'environnement en raison des composants dangereux que contiennent ces déchets », estime Achim Steiner, sous-secrétaire général et directeur exécutif du PNUEPNUE.

Le développement exponentiel de l'Internet des objetsInternet des objets, des vêtements et autres accessoires connectés va contribuer à gonfler ces chiffres. Au cœur de cette tendance, l'électronique imprimée. Cette technique à base d'encres conductrices permet d'imprimer des circuits électroniques sur des substratssubstrats très fins, flexibles et/ou transparentstransparents. Elle trouve des applicationsapplications dans des domaines variés : photovoltaïque, papier électronique, systèmes d'affichage ou d'éclairage (Oled, photodiodes), composants électroniques souples (étiquettes RFIDRFID, capteurscapteurs, batteries), objets et vêtements connectés.

L'un des enjeux actuels majeurs est de trouver le moyen de remplacer les métauxmétaux lourds et les autres substances toxiques qui entrent dans la production de l'électronique imprimée. C'est la mission que se sont fixés des chercheurs du Karlsruhe Institute for Technology (KIT), en Allemagne.

L’un des objectifs des chercheurs du <em>Karlsruhe Institute for Technology</em> est de fabriquer des Oled à partir d’encres et de substrats biodégradables. Pour cela, il est question de travailler avec de l’amidon, de la cellulose, de la chitine ou encore de la gélatine dure qui sert à fabriquer les gélules de médicaments. © <em>Karlsruhe Institute for Technology</em>

L’un des objectifs des chercheurs du Karlsruhe Institute for Technology est de fabriquer des Oled à partir d’encres et de substrats biodégradables. Pour cela, il est question de travailler avec de l’amidon, de la cellulose, de la chitine ou encore de la gélatine dure qui sert à fabriquer les gélules de médicaments. © Karlsruhe Institute for Technology

Ils travaillent sur des matériaux biodégradablesbiodégradables issus d'extraits de plantes et d'isolantsisolants fabriqués avec la même gélatine que celle employée dans l'enrobage de certains médicaments. L'objectif est de pouvoir fabriquer des composants électroniques biodégradables qui, une fois arrivés en fin de vie, puissent être « jetés dans la poubelle des déchets biologiques ou sur les tas de compostcompost, où il vont pourrir comme une peau de bananebanane », explique l'équipe du KIT.

Une solution viable d’ici trois ans

Ce programme actuellement en cours vient de recevoir un financement de 1,7 million d'euros de la part du ministère fédéral de l'éducation et de la recherche. L'un des points clés concerne le développement d'encres qui combinent les propriétés conductrices et environnementales tout en étant compatibles avec le matériel d'impression existant afin que les industriels puissent adopter ces solutions sans avoir à changer d'outil. En ce qui concerne les substrats sur lesquels ces circuits sont imprimés, les chercheurs du KIT planchent également sur des alternatives aux polymèrespolymères et siliciumsilicium habituellement employés. L'amidonamidon, la cellulosecellulose ou encore la chitinechitine sont cités comme de potentiels substituts.

Les scientifiques du Karlsruhe Institute for Technology pensent pouvoir proposer cette électronique organique d'ici trois ans. « Ils n'auront peut-être pas la duréedurée de vie des alternatives inorganiques, mais ils survivront facilement à la durée de vie des appareils électroniques jetables », promet le professeur Gerardo Hernandez-Sosa qui pilote ce projet.

Signalons qu'en France, la jeune entreprise innovante Genes'Ink a signé au printemps dernier un partenariat avec le LICSeN (Laboratoire d'innovation en chimie des surfaces et des nanosciences) du CEA (Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives) de Saclay, dans l'Essonne. Spécialisée dans les encres conductrices, Genes'Ink travaille sur deux programmes de recherche et développement dans le domaine de l'électronique imprimée. Il s'agit de développer avec le LICSeN des solutions à la fois écologiques et économiques destinées aux industriels dans les domaines de l'aéronautique et des objets connectés.