Nhiều thiết bị đeo ngày nay, bao gồm cả các thiết bị y tế có giá trị, bị loại bỏ sau khi sử dụng vàCông nghệ khử mối hàn mới của Bransoncung cấp một cách để tái chế và tái sử dụng các thành phần có giá trị.
Khi dân số toàn cầu tăng lên và già đi, nhu cầu về nhiều loại thiết bị y tế cũng tăng theo, từ thiết bị đeo theo dõi tình trạng sức khỏe và thể lực cho đến các thiết bị nhẹ, dễ sử dụng để điều trị và phân phối thuốc. Các thiết bị đeo được bao gồm đồng hồ thông minh và máy theo dõi thể dục, máy đo huyết áp đeo được, máy đo nồng độ oxy trong mạch và việc sử dụng ngày càng nhiều các cảm biến phát hiện sinh học và virus. Ngoài ra còn có các sản phẩm xét nghiệm và điều trị, bao gồm thiết bị xét nghiệm đường huyết và máy theo dõi đường huyết liên tục có thể đeo, bút epinephrine và insulin cũng như thiết bị truyền insulin cấy ghép.
Việc sử dụng rộng rãi các thiết bị y tế và chăm sóc sức khỏe cũng kéo theo một dòng chất thải khổng lồ, tạo ra những thách thức xử lý tốn kém cho các nhà sản xuất, nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe và người tiêu dùng. Nhiều thiết bị trong số này được cấp nguồn và chứa các thành phần có giá trị có thể tái chế và tái sử dụng, chẳng hạn như pin, mạch logic và chuyên dụng, kim loại quý và nhựa. Thật không may, ngày nay rất ít thiết bị này được thu hồi, tái sử dụng hoặc tái chế.
Hình 1: Thiết bị hàn laser Branson 3G của Emerson hiện đang được sử dụng như một phần của quy trình "hạ mối hàn" bằng nhựa trong các thiết bị y tế, cho phép tái chế và tái xử lý các thành phần có giá trị cao và giảm lãng phí thiết bị y tế.
Rõ ràng là bất kỳ phương pháp tái chế khép kín nào tái chế và tái sử dụng các thành phần và vật liệu có giá trị đều có thể tạo ra lợi nhuận đáng kể cho các nhà sản xuất thiết bị. Do đó, đã có rất nhiều sự quan tâm đến các thiết bị y tế được thiết kế để sử dụng trong nền kinh tế tuần hoàn.
Các thiết bị y tế "thông minh" điển hình bao gồm sự kết hợp của các thành phần, bao gồm nguồn điện, thiết bị điện tử, màn hình và cảm biến, được đóng gói trong vỏ nhựa nhỏ gọn, có thể đeo hoặc di động. Ví dụ bao gồm đồng hồ đeo tay hoặc máy theo dõi đeo trên tay, máy theo dõi cầm tay, cảm biến trên mặt dây chuyền, máy đo nồng độ oxy kẹp ngón tay hoặc vòng đo huyết áp có bộ phận hiển thị/lạm phát nhỏ gọn. Kỹ thuật hàn siêu âm và hàn laser là cần thiết để bảo vệ các bộ phận nhạy cảm của thiết bị vì chúng có thể liên kết các loại nhựa bền một cách kinh tế và lâu dài.
Tuy nhiên, hàn "vĩnh viễn" có thể là con dao hai lưỡi. Nếu một bộ phận của thiết bị không vượt qua bài kiểm tra hiệu suất trong quá trình sản xuất thì mối hàn vĩnh viễn (siêu âm, laser, v.v.) không thể được loại bỏ ngoại trừ bằng cách tháo rời. Kết quả là nhà sản xuất gặp khó khăn trong việc phân tích lỗi và khôi phục các bộ phận bên trong có giá trị để sử dụng sau này. Vì vậy, từ góc độ thực tế, thiết bị hỏng hóc và tất cả các bộ phận có giá trị sẽ trở thành phế liệu của quá trình, gây thiệt hại cho nhà sản xuất.
Hình 2: Các chuyên gia của Emerson đã phát triển một nền tảng làm việc tháo hàn di động sử dụng máy hàn laser Branson 3G và công nghệ STTIr để vận hành thủ công hoặc hoàn toàn tự động.
Để thiết kế các thiết bị y tế phục vụ nền kinh tế tuần hoàn và giảm dòng chất thải, các nhà sản xuất thiết bị ngày càng tập trung vào kỹ thuật thiết kế và lắp ráp sản phẩm hỗ trợ tốt hơn cho quá trình tái chế khép kín. Bước đầu tiên và quan trọng nhất trong quy trình này là tái sử dụng hiệu quả các bộ phận hiện có để giảm thiểu và loại bỏ chất thải trong quy trình sản xuất.
Để giải đáp thắc mắc từ các nhà sản xuất thiết bị, các chuyên gia của Emerson đã phát triển quy trình hàn nhựa Branson có thể "khử hàn" các loại nhựa thường được sử dụng trong thiết bị y tế và thiết bị đeo một cách an toàn và không phá hủy. Quy trình này hiện đang được thử nghiệm thương mại, sử dụng công nghệ hàn laser STTIr đã được cấp bằng sáng chế do Emerson phát triển và kết hợp các công cụ tháo rời dành riêng cho sản phẩm.
Bằng cách sử dụng kỹ thuật "khử mối hàn" này, các nhà sản xuất thiết bị đã mở thành công vỏ thiết bị bằng nhựa, cho phép phân tích lỗi không phá hủy và khôi phục các thành phần chức năng có giá trị như cụm máy phát/thu không dây,bo mạch in(PCB), cụm điện tử, màn hình và pin để sử dụng trong việc lắp ráp các thiết bị mới. Ngay cả nhựa được lấy ra từ các thiết bị thải bỏ cũng có thể được sử dụng để tái xử lý hoặc tái chế.
Hình 3: Nhiều thiết bị đeo ngày nay, bao gồm cả các thiết bị y tế có giá trị, đều bị loại bỏ sau khi sử dụng. Công nghệ khử mối hàn mới của Branson cung cấp phương pháp tái chế và tái sử dụng các thành phần có giá trị.
Quy trình khử mối hàn mới này là bước quan trọng đầu tiên dành cho các nhà sản xuất đang tìm cách tái xử lý hoặc tái chế các thiết bị y tế khép kín. Nó tối đa hóa năng suất cũng như tăng khả năng sử dụng các bộ phận và vật liệu có thể sử dụng, giảm thiểu chất thải và chi phí xử lý liên quan đến quy trình sản xuất, đồng thời giúp nhà sản xuất đáp ứng UL 2799A, tiêu chuẩn của Chương trình Xác nhận Yêu cầu Môi trường (ECVP) để phân loại không chất thải.
Mặc dù lợi ích sản xuất trực tiếp của công nghệ tháo dỡ mối hàn này có thể rất đáng kể nhưng tiềm năng lớn hơn của nó có thể xuất hiện trong tương lai gần trong nền kinh tế tuần hoàn. Điều gì sẽ xảy ra nếu các nhà sản xuất có thể tháo rời số lượng lớn thiết bị y tế đã qua sử dụng để thu hồi các bộ phận có giá trị cao và tái sử dụng chúng?
Đối với phế liệu nguy hiểm sinh học như thiết bị chăm sóc lọc máu, điều gì sẽ xảy ra nếu có một cách hoàn hảo để tháo rời, loại bỏ và cách ly các thành phần nguy hiểm sinh học, sau đó tái xử lý và tái chế các thành phần còn lại, thường chiếm 90% khối lượng thiết bị trở lên?
Cả hai kịch bản này đều chứng minh tiềm năng vô hạn của quá trình loại bỏ mối hàn, mở ra cơ hội tái chế và tái xử lý quy mô lớn cho hàng triệu linh kiện và thiết bị. Vì chi phí xử lý chất thải y tế được quản lý cao hơn 50-100 lần so với chi phí xử lý các sản phẩm thông thường nên quy trình loại bỏ chất thải có tiềm năng lớn để giảm chi phí xử lý chất thải.
