白炽灯、节能灯、LED灯毒性对比 惊叹
为了履行《美国能源独立和**法案》和《欧盟生态化设计指令》,人工照明系统从白炽灯过渡到节能灯(CFL)和LED,这是为了节省能源和减少温室气体排放。QQ 2853526445 手机13813657179 http://www./
同传统的白炽灯泡相比,节能灯(CFL)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,这些新型灯泡比传统灯泡的设计要复杂得多,具有潜在的环境不利影响,甚至与消费类电子设备相当。CFL和LED组件中含更多的金属。这些组件有不确定性的潜在环境影响,当到达其工作寿命需要废弃时,是否需要作出特别的规定呢?
LED的潜在环境影响:是金属资源,还是有毒的危险废弃物”。他们综合三种类型灯泡(普通白炽灯、LED和节能灯)在许多方面的情况进行了环境与资源方面的评价。
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)。白炽灯泡只有钨(灯丝)和镍。
因此,回收利用节能灯和LED灯中的金属是非常有必要的。对节能灯和LED灯泡的废弃物管理政策应包括制造商对废弃灯泡的回收系统或“抵押返还”(deposit-refund)制度。此外,在产品上标示其潜在的危险性,让其放入正确的垃圾分类和回收系统中,避免将其丢到常规的生活垃圾中。
经过上述测试发现,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。对节能灯来说,在资源消耗上有重要影响的物质是铜。银和金是稀贵金属,在欧盟锑也列为
存在资源危机的材料。虽然在美国铜还没有达到危机的程度,但在节能灯和LED中,铜的用量非常高,是其他金属材料的1-6个数量级,发展下去也令人担忧。LED灯泡中金属含量*多的是铝、钡、铬、镓,它们并会不
明显导致总资源的消耗。这里需要注意的是,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。相反,钇、钆和铈虽然也属于稀土元素,但不太会成为危机材,因为钇、铈在全球还算储量丰富,钆的用量非常少。
如果LED和节能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DfE中,这些辅助的组件(非发光技术本身)是有希望进行改造和革新的,以减少其金属含量,正如在信息和通信产业,光纤电缆取代铜电缆一样。附加的例子在实际产品的成功的DfE可以发现在美国EPADfE网站。除了改造组件技术,回收技术和管理策略也应该跟进,确保在LED和节能灯中回收的贵重金属能进入再循环。
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。目前的节能灯和LED灯泡技术需要进一步发展,降低整体资源消耗和毒性潜力。权衡收益与成本的综合评估认为,从DfE生命周期角度证明寻找替代材料是很有必要,尽量减少铝、铜、金、铅、银、锌的使用。另一种方法是开发寿命更长的节能灯和LED灯泡,可减少新的资源的使用和废弃物数量。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,还应该重点开发一些在不影响他们的性能和寿命的前提下,减少危险和稀有金属含量的技术。而从资源回收角度来讲,灯泡中的一些金属其实又是非常有限的。因此,迫切需要适当的废弃物管理措施,或者通过革新技术减少毒性物质、金属的含量,或者延长灯泡寿命。