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你没想过的LED处女地

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放大字体  缩小字体 发布日期:2015-11-23  稿源:广东LED  编辑:Henry
核心提示:现在都提倡用LED灯或节能灯替换白炽灯,然而,绝大多数人不知道,节能灯和LED灯含有毒物质,白炽灯却没有。废旧的节能灯和LED灯应当合理回收。
现在都提倡用LED灯或节能灯替换白炽灯,然而,绝大多数人不知道,节能灯和LED灯含有毒物质,白炽灯却没有。废旧的节能灯和LED灯应当合理回收。

在LED灯回收方面,至少有2个项目可以做,一是回收后环保处理,二是资源再生利用,未来有望形成一个新的产业链。国外已经开始做LED灯回收了,中国基本上还没人做,还是一块处女地。

环保处理

废弃节能灯假如处理不当将会产生很大的副作用。1只普通节能灯的含汞量约5毫克,仅够沾满一个圆珠笔尖,但若是渗入地下,将会污染约180吨水及周围土壤。汞渗入土壤、河流,进入自然界的食物链,最终又会进入我们的身体,一点点在肾、脑等器官中蓄积,危害我们的身体健康。由于汞的沸点低,常温下即可蒸发,废弃的节能灯管破碎后,瞬时可使周围空气中的汞浓度超标上百倍。一旦进入人体的汞超标,就会破坏人的中枢神经系统,人体一次吸入2.5克汞蒸气即可致死。

LED灯被认为是环保的,主要是因为,他完全可以解决节能灯汞污染的问题,因为不含汞;而且可以节约80%的电,使用寿命长达八到十年。但是,LED灯也含有毒物质。

与白炽灯相比,节能灯和LED灯具有较高的毒性潜力,主要是由于它们具有较高的铝、铜、金、铅、银和锌。美国联邦与加州州政府的法规通过应用基于生命周期影响和基于危害的评价方法,评估灯泡产品是否可归为危险废弃物。经测试,节能灯(CFL,Compact fluorescent lamp)和LED灯都可归为危险废弃物,因为可流失的铅已经极度过量了(分别为132 mg/L与44mg/L,而安全标准规定为5)和高含量的铜(111 000mg/kg和31600mg/kg,而安全标准规定为2500)、铅(CFL灯泡为3860mg/kg,安全标准规定为1000)和锌(CFL灯泡为34500mg/kg,安全标准规定为5000),而白炽灯泡是不危险的。

白炽灯泡含铝、铜、镍,但量很低,毒性潜力小。节能灯具有最高的人类毒性和生态毒性潜力,LED灯次之。节能灯的人类毒性和生态毒性分别比LED高2.5倍和1.3倍,是白炽灯的2个数量级。节能灯和LED灯的环境潜在影响分别高于白炽灯3-26倍和2-3倍。

本来是为了环保才广泛推广节能灯和LED灯,但是,如果回收环节没有做到位,那么,废旧节能灯和LED灯所产生的污染将会很严重。假如不及时解决回收问题,未来需要付出更大的代价来补救。

再生利用

美国科学家Seong-Rin Lim对LED的潜在环境影响进行了实验研究。他指出,同传统的白炽灯泡相比,节能灯(CFL,Compact fluorescent lamp)与发光二极管(LED)等新型灯泡可节省70~85%的能源消耗,使用寿命也大大增加,因而被认为是一种具有巨大节能潜力的技术,然而,这些新型灯泡具有潜在的环境不利影响,甚至与消费类电子设备相当。

节能灯和LED灯比传统灯泡的设计要复杂得多。白炽灯泡只有钨(灯丝)和镍。节能灯要消耗更多的锑、铜(主要是用于线圈和印刷线路板)、铁、铅(印刷线路板和焊料)、汞(螺旋式节能灯)、磷、钇(荧光)和锌(防护性涂层钢)。LED灯泡需要更多的铝(散热片)、锑(LED芯片)、钡、铬(不锈钢)、铜(线圈)、镓(LED芯片)、金(LED线)、铁、铅(印刷线路板)、磷、银(反光涂层)和锌(保护层)。

回收利用节能灯和LED灯中的金属是非常有必要的,如铜估计有26%的岩石圈储量已经用于永久使用状态或者废弃掉。LED灯泡中金属含量最多的是铝、钡、铬、镓,它们并会不明显导致总资源的消耗。但是需要注意,在考虑供应风险上,虽然镓在全球的储量估计相当大,但仍被认为是一种可能面临危机的材料,因为镓只是作为处理铝土矿和锌矿石的副产品而获取。

由于LED灯泡需要金、银、锑、铜,所以在资源消耗上比白炽灯高2个数量级,比节能灯高2−5倍高。如果LED灯以目前的速度持续地取代白炽灯泡,就会产生相当大的资源消耗,因为金、银、锑、铜的资源供应是不足的。由于金具有低电热阻抗,主要用于连接LED芯片中电极的导线。银作为LED中优良的反光涂层材料。锑是LED芯片的核心材料。铜是用于LED和节能灯中的线圈为和印刷电路板。

因此,在照明产品开发中,要遵循保护和可持续发展政策,除了提高能源利用效率,改造组件技术,减少危险和稀有金属含量的技术。而从资源回收角度来讲,回收技术和管理策略应该跟进,确保在LED和节能灯中回收的贵重金属能进入再循环。

面临难题

节能灯和LED灯回收成本大。因为灯是易碎品,运输得格外小心。企业回收节能灯只会是赔本买卖。就算是回收也应该是大批量的,像一般家庭废弃的一两个灯,回收很困难。

回收处理的流程技术不完善。目前,国家只对工业企业产生的废旧节能灯有明确的管理要求和比较完善的处置监管,对普通家庭产生的废旧节能灯和LED灯,由于其量小、分散,现阶段一般是混入普通生活垃圾中统一处理。

有效回收工艺的先决条件是组件的完整分离,灯具材料分离技术是个难题。日前,德国研究出了“电力液压粉碎”工艺来无损的分离LED灯具的各个组成部分。水池当中的电脉冲冲击波在预定的冲击点位上分离各个组件,这些组件可以单独回收。研究人员称,“我们的研究已经表明,机械粉碎是提高LED灯回收经济性的一种有效方法。”

为了资源再利用,LED灯的组件应当可以轻松替换。LED灯泡利用模组化设计,让核心的电源供应模组可以轻易地被单独取出、替换。回收LED灯泡后,只要更换相关的组件,就能继续使用,理论上可以做到100%循环再利用。英国The Agency of Design公司正在进行这方面的尝试。

最近,环保领域正成为创新、创业的“风口”。通过互联网回收废旧电子产品的O2O网站“爱回收网”前不久宣布,已完成6000万美元的第三轮融资;继腾讯进军手机维修市场后,赶集网也宣布以千万元天使投资建设回收网站。各路资本竞相涌入“收破烂儿”的行业,归根到底是看中了回收市场的巨大潜力。LED灯回收如果形成产业链,预计商机巨大。
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