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白熾燈、節能燈、LED燈毒性對比 驚嘆

日期:2021-10-19 15:56
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摘要: 為了履行《美國能源獨立和安全法案》和《歐盟生態化設計指令》,人工照明系統從白熾燈過渡到節能燈(CFL)和LED,這是為了節省能源和減少溫室氣體排放。QQ 2853526782 手機13813657179 http://www.tnufe.cn/ 同傳統的白熾燈泡相比,節能燈(CFL)與發光二極管(LED)等新型燈泡可節省70~85%的能源消耗,使用壽命也大大增加,因而被認為是一種具有巨大節能潛力的技術,然而,這些新型燈泡比傳統燈泡的設計要復雜得多,具有潛在的環境不利影響,甚至與消費類電子設備相當。CFL和LED組件中含更多的金屬。這些組件有不確定性的潛在環...

為了履行《美國能源獨立和安全法案》和《歐盟生態化設計指令》,人工照明系統從白熾燈過渡到節能燈(CFL)和LED,這是為了節省能源和減少溫室氣體排放。QQ 2853526782 手機13813657179 http://www.tnufe.cn/

    同傳統的白熾燈泡相比,節能燈(CFL)與發光二極管(LED)等新型燈泡可節省70~85%的能源消耗,使用壽命也大大增加,因而被認為是一種具有巨大節能潛力的技術,然而,這些新型燈泡比傳統燈泡的設計要復雜得多,具有潛在的環境不利影響,甚至與消費類電子設備相當。CFL和LED組件中含更多的金屬。這些組件有不確定性的潛在環境影響,當到達其工作壽命需要廢棄時,是否需要作出特別的規定呢?

    LED的潛在環境影響:是金屬資源,還是有毒的危險廢棄物”。他們綜合三種類型燈泡(普通白熾燈、LED和節能燈)在許多方面的情況進行了環境與資源方面的評價。

    節能燈要消耗更多的銻、銅(主要是用于線圈和印刷線路板)、鐵、鉛(印刷線路板和焊料)、汞(螺旋式節能燈)、磷、釔(熒光)和鋅(防護性涂層鋼)。LED燈泡需要更多的鋁(散熱片)、銻(LED芯片)、鋇、鉻(不銹鋼)、銅(線圈)、鎵(LED芯片)、金(LED線)、鐵、鉛(印刷線路板)、磷、銀(反光涂層)和鋅(保護層)。白熾燈泡只有鎢(燈絲)和鎳。

因此,回收利用節能燈和LED燈中的金屬是非常有必要的。對節能燈和LED燈泡的廢棄物管理政策應包括制造商對廢棄燈泡的回收系統或“抵押返還”(deposit-refund)制度。此外,在產品上標示其潛在的危險性,讓其放入正確的垃圾分類和回收系統中,避免將其丟到常規的生活垃圾中。

    經過上述測試發現,由于LED燈泡需要金、銀、銻、銅,所以在資源消耗上比白熾燈高2個數量級,比節能燈高2-5倍高。對節能燈來說,在資源消耗上有重要影響的物質是銅。銀和金是稀貴金屬,在歐盟銻也列為

存在資源危機的材料。雖然在美國銅還沒有達到危機的程度,但在節能燈和LED中,銅的用量非常高,是其他金屬材料的1-6個數量級,發展下去也令人擔憂。LED燈泡中金屬含量*多的是鋁、鋇、鉻、鎵,它們并會不 

明顯導致總資源的消耗。這里需要注意的是,在考慮供應風險上,雖然鎵在全球的儲量估計相當大,但仍被認為是一種可能面臨危機的材料,因為鎵只是作為處理鋁土礦和鋅礦石的副產品而獲取。相反,釔、釓和鈰雖然也屬于稀土元素,但不太會成為危機材,因為釔、鈰在全球還算儲量豐富,釓的用量非常少。

     如果LED和節能燈以目前的速度持續地取代白熾燈泡,就會產生相當大的資源消耗,因為金、銀、銻、銅的資源供應是不足的。由于金具有低電熱阻抗,主要用于連接LED芯片中電極的導線。銀作為LED中優良的反光涂層材料。銻是LED芯片的核心材料。銅是用于LED和節能燈中的線圈為和印刷電路板。因此,在DfE中,這些輔助的組件(非發光技術本身)是有希望進行改造和革新的,以減少其金屬含量,正如在信息和通信產業,光纖電纜取代銅電纜一樣。附加的例子在實際產品的成功的DfE可以發現在美國EPADfE網站。除了改造組件技術,回收技術和管理策略也應該跟進,確保在LED和節能燈中回收的貴重金屬能進入再循環。

      節能燈和LED燈的環境潛在影響分別高于白熾燈3-26倍和2-3倍。目前的節能燈和LED燈泡技術需要進一步發展,降低整體資源消耗和毒性潛力。權衡收益與成本的綜合評估認為,從DfE生命周期角度證明尋找替代材料是很有必要,盡量減少鋁、銅、金、鉛、銀、鋅的使用。另一種方法是開發壽命更長的節能燈和LED燈泡,可減少新的資源的使用和廢棄物數量。因此,在照明產品開發中,要遵循保護和可持續發展政策,除了提高能源利用效率,還應該重點開發一些在不影響他們的性能和壽命的前提下,減少危險和稀有金屬含量的技術。而從資源回收角度來講,燈泡中的一些金屬其實又是非常有限的。因此,迫切需要適當的廢棄物管理措施,或者通過革新技術減少毒性物質、金屬的含量,或者延長燈泡壽命。


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