【摘要】比较白炽灯 节能灯 led灯的优缺点 led灯是否比白炽灯节能为了履行“美国能源独立和安全法案”和“欧盟生态化设计指令”,人工照明系统从白炽灯泡转移到节能灯CFL和LED,节约能源,减少温室效应气体的排出。与以往的白炽灯泡相比,节能灯CFL和发光二极管LED等新型灯泡能够节约70~85%的能量消耗,使用寿命也大幅增加,因此被认为是具有大的节能潜力的技术,但是这些新型灯泡比以往的灯泡设计复杂得多,具有潜在的环境恶劣影响可与消费电子产品匹敌。CFL和LED组件包......
为了履行“美国能源独立和安全法案”和“欧盟生态化设计指令”,人工照明系统从白炽灯泡转移到节能灯CFL和LED,节约能源,减少温室效应气体的排出。与以往的白炽灯泡相比,节能灯CFL和发光二极管LED等新型灯泡能够节约70~85%的能量消耗,使用寿命也大幅增加,因此被认为是具有大的节能潜力的技术,但是这些新型灯泡比以往的灯泡设计复杂得多,具有潜在的环境恶劣影响可与消费电子产品匹敌。CFL和LED组件包括更多的金属。这些组件有不确定性的潜在环境影响,在达到寿命之前需要废弃的情况下,是否需要特别的规定Seong-RinLim等本月出版的环境科学和技术Environ。Sci.Technol.)LED的潜在环境影响:是金属资源还是有毒危险废弃物。
他们综合了三种灯泡(普通白炽灯泡、LED和节能灯)在很多方面的情况进行了环境和资源方面的评价。节能灯消耗更多的锑、铜(主要用于线圈和印刷线路板、铁、铅、印刷线路板和焊接材料)、汞(螺旋节能灯)、磷、钇(荧光)和锌(防护涂层钢)。LED灯泡需要铝(散热指状物)、锑LED片、钡、铬(不锈钢)、铜(线圈)、镓LED片、金LED线、铁、铅印刷线路板、磷、银(反射涂层)、锌(保护层)。白炽灯泡只有钨和镍。因此,需要回收利用节能灯及LED灯中的金属。节能灯及LED针对灯泡的废弃物管理政策是厂家对废灯泡的回收系统或抵押返还deposit?refund))应该包括制度。另外,产品具有潜在的危险性,应纳入正确的垃圾分类和回收系统,避免扔到传统的生活垃圾中。环境设计项目(DesignfortheEnvironmentprogramDfE)是美国环保署1992年开发的项目,致力于防止污染和防止对人类和环境的污染风险。DfE在设计过程中,考虑到产品生命周期内的环境质量问题,要求从材料管理到回收和再利用,降低对环境的影响。废弃物毒性特性溶出程序TCLP是以模拟从垃圾填埋场出来水溶进入地下水的过程为目的美国环保局的试验方法。根据上述试验,LED灯泡需要金、银、锑、铜,因此在资源消耗方面比白炽灯泡高两位数,比节能灯高两位数?我知道了贵5倍。
对于节能灯来说,对资源消费产生重要影响的物质是铜。银和金是稀贵金属,欧盟锑也是资源危机的材料。在美国铜还没有达到危机,但是在节能灯和LED铜的使用量非常高,其他金属材料的1~6位数,发展令人担忧。LED灯泡中金属含量最多的是铝、钡、铬、镓,不会显著地导致总资源的消耗。在这里应该注意的是,考虑到供应风险,推测镓在世界上的储存量相当大,但是由于镓只能作为处理铝土矿和锌矿石的副产品,所以被认为是有可能面临危机的材料。相反,虽然氚、天竺葵、天竺也属于稀土元素,但是很难成为危机材料。因为氚、天竺在世界上储藏量也很丰富,天竺葵的使用量非常少。LED及节能灯以当前的速度持续取代白炽灯,会导致金、银、锑、铜资源供应不足,从而产生相当大的资源消耗。由于金装置具有低阻抗,所以主要用于LED连接芯片中的电极的导线。银被用作LED中优秀的反光涂层材料。锑是LED芯片的核心材料。铜LED以及用于节能灯的线圈为和印刷电路板。因此,在DfE中,优选将这些辅助组件(非发光技术本身)改造和革新以减少金属含量,使得在信息和通信产业中使用光纤线缆来代替铜线缆。
在实际产品的成功DfE下,在美国EPAD的fE网站上发现了其他例子。除了组件技术的改造之外,还要跟进回收技术和管理战略,确保LED和用节能灯回收的贵重金属进入回收。根据现有的美联邦和加州州政府的法规,根据适用基于生命周期的影响和危害的评价方法,评价这些灯泡产品是否能分类为危险废弃物。与以往的生命周期评估LCA不同,基于生命周期的影响的方法量化LCA中的元素的毒性潜力。节能灯和LED灯都可以作为危险废弃物,可流失的铅已经极度过剩(分别为132mg/L和44mg/L,安全标准为5)和高含量铜(111000mg/kg和31600mg/kg,安全标准为2500),铅CFL灯泡3860mg/kg,安全标准为1000)和锌CFL灯泡34500mg/kg,安全标准为5000)白炽灯泡不危险。另外,CFL灯泡的结果是,没有考虑到电灯泡汞蒸气,在实验样品的制备过程中没有进行捕获。与白炽灯泡相比,节能灯和LED灯主要是铝、铜、金、铅、银、锌高,所以具有资源枯竭和毒性。LED因为具有最高毒性潜力,主要包括铜和铝,所以仅次于节能灯,主要金属是铜。这些结果与潜在毒性指标ToxicPotentialIndicator,TPI的结果不同。TPI的结果表明,节能灯具有最高毒性主要是因为含有锌和铜,然后可能含有铜LED。白炽灯泡含有铝、铜、镍,但量低,毒性潜力小。节能灯最高的人毒性和生态毒性的潜力仅次于LED。
节能灯的人毒性和生态毒性分别比LED高2.5倍和1.3倍,是白炽灯泡的2位数。考察灯泡中各金属元素对人类毒性和生态毒性的相对贡献,锌和铜最高,分别占8998%和74-89%。综上所述,节能灯和LED灯的环境潜在影响,白炽灯的3?26倍和2?比三倍还高。目前节能灯和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。
在比较收益和成本的综合评价中,证明DfE必须从生命周期的角度寻找替代材料,并认为尽可能减少铝、铜、金、铅、银、锌的使用。另一种方法是开发寿命长的节能灯和LED灯泡,减少新资源的使用和废弃物的数量。因此,在照明产品的开发中,必须遵循保护和可持续发展政策,不仅要提高能源利用效率,而且在不影响其性能和寿命的前提下,重点开发减少危险和稀有金属含量的技术。从资源回收的观点来看,灯泡中的一些金属实际上非常有限。因此,通过适当的废弃物管理措施或者革新技术减少毒性物质、金属的含量,延长灯泡的寿命是非常迫切的。