Lepszy recykling diod LED
Finansowany przez UE projekt CYCLED (Cycling resources embedded in systems containing light emitting diodes) miał na celu doprowadzenie do bardziej skutecznego wykorzystania i recyklingu indu, galu, metali ziem rzadkich (REE), metali docelowych (TM) bez naruszania powszechnie uznanych sposobów recyklingu metali szlachetnych. Partnerzy projektu zbadali sposoby oszczędzania metali rzadkich w procesie produkcji LED i wydłużenia cyku życia produktów LED. Zbadali również metody poprawy projektu i budowy LED, dzięki czemu możliwe będzie ponowne wykorzystanie metali docelowych ze zużytych produktów. Zaprojektowano zestaw narzędzi, który umożliwi zaprojektowanie produktów LED w taki sposób, aby zasoby były wykorzystywane możliwie najefektywniej. Mają w tym pomóc narzędzia wspomagające projekt na każdym z jego etapów — od projektu technicznego do oceny środowiskowej. Opracowano również modele biznesowe służące do waloryzacji zasobów oraz stworzonych modeli energooszczędnych. W wyniku badań nad przepływem masowym TM stwierdzono, że metale ziem rzadkich (REE), itr i lutet, oraz metale szlachetne są najważniejszymi elementami diod LED generujących światło białe. Naukowcy zauważyli również, że należy promować recykling indu i galu w produkcji chipów LED, chociaż recykling tych materiałów z produktów LED nie jest ani opłacalny, ani konieczny z uwagi na ich bardzo małą zawartość w produktach LED i wynikające z tego bardzo niskie ilości wykorzystywane w produktach LED na całym świecie. REE znajdują się w konwerterach diod LED generujących białe światło. Konsorcjum opracowało metodę rozdzielania konwerterów od chipów LED. Chipy można przetwarzać wykorzystując znany sposób recyklingu, aby odzyskać w szczególności metale szlachetne i miedź. Po fazie wstępnej, w której usuwa się części organiczne, REE odzyskuje się wykorzystując już istniejący proces recyklingu z konwerterów. Analizy koszt-zysk różnych opcji zużycia wykazały, że sposób recyklingu REE może być zyskowny jedynie dla produktów LED zawierających jedynie bardzo drogie konwertery z lutetem, co może być trudne do wykonania w praktyce. Podsumowując, recykling REE wymaga dodatkowych funduszy, ponieważ w przeciwnym wypadku przedsiębiorcy zajmujący się recyklingiem nie będą stosowali tego rozwiązania. Wyniki te zostaną wykorzystane w przyszłych badaniach i pomogą decydentom rozwiązać problem strumienia odpadów, aby poprawić sposób wykorzystania zasobów w oświetleniu LED. Pomoże to zachować cenne zasoby dla innych technologii, np. dla energii słonecznej. Badania nad głównymi mechanizmami awarii produktów LED pozwolą na wydłużenie cyklu życia tych produktów i mniejsze zużycie zasobów. Wyniki badań technicznych i zużycia produktów wykorzystano w czterech modelach, w tym oświetlenia domowego/atmosferycznego, oświetlenia publicznego oraz oświetlenia w warunkach trudnych. Badania te przeprowadzono, aby wykazać wykonalność wyników oraz aby upowszechnić zdobytą wiedzę. Modele biznesowe wspierające komercjalizację produktów modelowych oraz ogólny model biznesowy udostępniono producentom innowacyjnych produktów ekologicznych. Zebrano modele, zestaw narzędzi oraz metody techniczne i opracowano ramy innowacji ekologicznej, które stanowią wytyczne dla wytwórców produktów LED. CYCLED utoruje drogę do opracowania produktów zasobooszczędnych, które odniosą sukces komercyjny, stworzą miejsca pracy i umożliwią Europie objęcie pozycji lidera technologii LED.
Słowa kluczowe
Diody elektroluminescencyjne, CYCLED, docelowe metale, metale ziem rzadkich, itr, lutet, strumień odpadów
