A LED-es lámpák újrahasznosításának kérdései
2014-06-03
Mindenki előtt ismert, hogy a különböző izzókat, fénycsöveket és lámpákat nem tehetjük a háztartási hulladékba, illetve – nagyobb épületek villamossági karbantartásakor, korszerűsítésekor – a bontási hulladékba. Az energiatakarékos lámpák, fénycsövek, a kültérben és beltérben egyaránt használt ún. gázkisüléses elven működő lámpák kis mennyiségben higanyt és egyéb mérgező anyagokat tartalmaznak, így veszélyes hulladéknak számítanak. Ártalmatlanításukra egy – a villanyszerelő szakma által is jól ismert – elkülönített hulladék-begyűjtő és -hasznosító rendszer áll rendelkezésre.
Az újrahasznosítási program átöleli a hagyományos izzók és halogénlámpák körét is (ezek nem tartalmaznak a környezetre káros anyagokat), belőlük ugyanúgy visszanyerik az üveget és a fémet, mint a többi lámpából. De mi a helyzet a LED-es lámpákkal? Megváltozott-e a fényforrás-hulladék összetétele a LED-ek térnyerése következtében? Milyen anyagokkal dolgoznak a jelenlegi LED-es termékgyártók? Mit tudunk hasznosítani és milyen mértékben a „LED-es értékláncban”?
A visszanyerhető anyagok tekintetében öt kulcskomponenst tartunk számon a LED-es értékláncban, ezek a LED modulok alapegységei: ostya, chip, foszfor és az elsődleges optika (1. ábra), és a „LED light engine”(azaz a LED-es fénykibocsátó egység), mely az alapegységekből és az az oka működtető driver-ből (működtető elektronikából) áll (2. ábra).
Amennyiben a LED-es fénykibocsátó egységhez egy másodlagos optikát (pl. egy lencsét) és egy a hűtést biztosító egységet (pl. egy bordázott hőelvezető egységet) adunk, megkapjuk a „Ledinaire-t”, a LED-es világítótestet (3. ábra).
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma (DOE) egy három részből álló tanulmányt készített, hogy értékelje a teljes életciklus hatását a LED retrofit lámpák (Edison-fejű, a hagyományos izzókkal csereszabatos LED-es lámpák) és a LED-es lámpatestek vonatkozásában. Az életciklus-elemzés (LCA) szerint nem csak a használat, hanem magának a terméknek a legyártása, szállítása és ártalmatlanítása során is sokkal kedvezőbb a környezetre gyakorolt hatás, mint az eddig használt fényforrások esetén. A DOE tanulmányban szereplő LED-es lámpák közül 3 típust kiválasztottunk, és kiszámítottuk, hogy mennyi hasznos (újrahasznosítható) anyagot tudunk belőlük visszanyerni (1. táblázat).
Magyarországon a világítástechnikai hulladékok újrahasznosításával foglalkozó Electro-Coord Nonprofit Kft. végzett számításokat annak meghatározására, hogy hogyan alakul a hagyományos és a LED-es lámpák aránya a piacon 2040-ig, ennek eredményét az 4. ábrán láthatjuk.
A trendnek megfelelően a fényforrások hulladékainak visszaáramlása is jelentősen megváltozik (5. ábra). Külön elemzésre került a LED-es lámpák hulladékainak mennyisége és összetétele is. Ennek során egy hónapon keresztül a magyarországi fényforrás-hulladékgyűjtő edényekbe visszahozott lámpahulladékok közül a LED-es lámpahulladékok kigyűjtésre és analizálásra kerültek. Egy hónap alatt országos szinten 91 kg (1840 db) LED-es lámpa hulladék keletkezett és került újrahasznosításra. Mind az 1840 db LED-es fényforrás úgynevezett LED retrofit lámpa volt (Edison-fejű, a hagyományos izzókkal csereszabatos LED-lámpa), a lámpahulladékok összetételét a 2. táblázat mutatja. A hulladék „felboncolását” követően az egy darab LED-es lámpa alkatórészeinek átlaga is megállapításra került, amelyet a 3. táblázatban tekinthetjük meg.
Összeségében azt állapíthatjuk meg, hogy 2014-ben a magyar lámpahulladék-begyűjtő edényekben a LED-es fényforrások közül még csak a LED-es csereszabatos lámpák vannak jelen. A kiégett LED-es lámpákon nincs gyártási idő feltüntetve, így azok élettartamára nézve még csak becsléseket sem tudunk adni. Ami viszont tény, hogy a visszajövő LED-es lámpa hulladék fémtartalma rendkívül alacsony, így a lámpák újrahasznosítási foka is alacsony, csupán 19%, messze alacsonyabb a fent idézett amerikai DOE tanulmány LED-es lámpáinak összetételéből számított 51-71%-os újrahasznosítási rátáinál!
Éves átlagban Magyarországon 600 tonna fényforrás-hulladék kerül összegyűjtésre és hasznosításra. Ez az évente értékesített mennyiség 55%-a, ami azt jelenti, hogy gyakorlatilag minden második lámpát sikerül megmenteni a hulladéklerakótól és újrahasznosítani. A begyűjtött hulladék túlnyomó többsége (kb. 80%-a) kiégett egyenes fénycső. A LED-ek hulladékban képviselt aránya 0,2% csupán, de ahogy az értékesítésük rohamosan nő, úgy az újrahasznosítandó mennyiség is fokozatosan növekedni fog. Ami a LED-es termékek összetételét illeti – mint ahogy a fenti számokból is láthattuk –, sajnos kevés bennük az olyan anyag, amit hasznosítani lehet. A „shredderezési” (darálási) eljárást követően az üveg, a műanyag és a fém alkotórészek szétfrakciózásra kerülnek, de jelenleg csak a fémek hasznosítására van lehetőség.
A LED-es lámpák, lámpatestek nem tartalmaznak higanyt, teljesítik mind a ROHS, mind a REACH követelményeit, e tekintetben sokkal környezetkímélőbb megoldások, mint a hagyományos fénycsövek és egyéb gázkisüléses elven működő fényforrások. Ami a hulladékbegyűjtési rendszert illeti, a LED-es fényforrásokra az elkülönített gyűjtési rendszert tovább kell működtetni, így e tekintetben megtakarítás nem várható. Az újrahasznosítás költségei várhatóan kismértékben csökkennek majd a hulladék alacsony pozitív értéke miatt. Nem lehet elégszer hangsúlyozni akár a szakemberek, akár a lakosság irányába, hogy a kiégett izzókat, fénycsöveket és lámpákat ne a kommunális hulladékba, hanem a fénycső és lámpa hulladékbegyűjtő konténerekbe helyezzék. A hulladék beszállítása a mezőkovácsházai feldolgozó üzembe egy komplex logisztikai rendszer keretében történik. Ennek részeként a kereskedelmi egységekben, a hulladékudvarokban és a veszélyeshulladék-gyűjtő vállalkozásoknál adhatók le az elhasznált fénycsövek és lámpák.
A hulladékfeldolgozás közben szakszerűen távolítják el a fénycsövekben rejlő és a környezetre veszélyes anyagokat, pl. a higanyt és a különböző fényporokat. A korszerű újrahasznosítás jelentős mennyiségű hasznos alapanyagot biztosít a lámpa- és az üvegipar számára. A hasznosítás foka – mint ahogy a 4. táblázatban láthatjuk kb. 85%-os, tehát csupán 15% az a mennyiség, amely környezetbarát módon kerül ártalmatlanításra.
Forrás:
