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FP7

CYCLED — Résultat en bref

Project ID: 282793
Financé au titre de: FP7-ENVIRONMENT
Pays: Allemagne
Domaine: Industrie

Mieux recycler les LED

Les diodes électroluminescentes (LED) sont l'avenir de l'éclairage car elles ont un rendement énergétique très élevé, et peuvent aider l'UE à atteindre son objectif d'une économie à faible impact carbone. Cependant, elles font aussi appel à des métaux rares. Un consortium financé par l'UE s'est attaqué à ce problème en étudiant la circulation des ressources durant toutes les phases du cycle de vie des produits utilisant des LED.
Mieux recycler les LED
Le projet CYCLED (Cycling resources embedded in systems containing light emitting diodes), financé par l'UE, a été lancé pour optimiser l'usage et le recyclage de l'indium, du gallium, des terres rares et des métaux cibles, sans modifier les méthodes bien établies de recyclage des métaux précieux.

Les partenaires du projet ont étudié comment économiser les métaux rares lors de la fabrication des LED, et comment prolonger la durée des produits utilisant des LED. Ils ont aussi cherché comment améliorer la conception et la construction des LED, afin de recycler les métaux cibles des produits en fin de vie.

Les chercheurs ont réalisé un ensemble d'outils soutenant diverses étapes de la conception de produits utilisant des LED, depuis la conception technique jusqu'à l'évaluation de l'impact sur l'environnement, dans le but d'économiser les ressources. ils ont aussi proposé des modèles commerciaux afin de valoriser les démonstrateurs mis au point, économes en énergie et en ressources.

Les recherches sur la circulation des métaux cibles ont déterminé que l'yttrium et le lutétium (de la série des terres rares) sont avec des métaux précieux parmi les plus importants éléments des LED blanches. Les chercheurs ont aussi constaté qu'il fallait intensifier le recyclage de l'indium et du gallium lors de la production des puces de LED, alors que leur recyclage à partir des produits contenant des LED n'était ni viable ni nécessaire car ils ne s'y trouvent qu'en faible concentration et ne représentent donc que de très faibles quantités à l'échelle mondiale.

Les terres rares sont concentrées dans les convertisseurs des LED blanches. Le consortium a découvert une méthode pour séparer les convertisseurs des puces de LED. Les puces peuvent être traitées par les méthodes établies afin de recycler en particulier les métaux précieux et le cuivre. Suite à un traitement pour retirer les éléments organiques, il est possible de recycler les terres rares à partir des convertisseurs en utilisant un processus bien établi.

Les analyses avantages/coût de diverses options de fin de vie ont montré que la méthode de recyclage des terres rares ne peut être rentable que pour les produits à LED contenant des convertisseurs au lutétium, très coûteux. Dans tous les autres cas, elle est pratiquement irréalisable. Dans l'ensemble, le recyclage des terres rares requiert un financement supplémentaire sinon les entreprises de recyclage n'utiliseront pas cette méthode de traitement.

Les résultats du projet serviront à orienter les recherches futures et aideront les décideurs politiques à gérer les déchets associés afin d'améliorer le rendement en ressources des éclairages à LED. Ceci contribuera à préserver des ressources utiles dans d'autres secteurs, comme le photovoltaïque. L'étude des principales causes de défaillance des produits à LED permettra d'en prolonger la durée de vie et donc de réduire la consommation des ressources.

Les résultats des études techniques et de fin de vie ont été appliqués à 4 démonstrateurs, visant l'éclairage domestique et d'ambiance, public, industriel, et en milieux difficiles. Ces démonstrateurs ont servi à prouver la possibilité d'utiliser les résultats des recherches, et à diffuser les connaissances.

Les modèles commerciaux soutenant la commercialisation des démonstrateurs, ainsi qu'un modèle commercial générique, sont à la disposition des fabricants de produits éco-innovants. Les modèles, outils et approches techniques ont été rassemblés en un cadre d'éco-innovation destiné aux fabricants de produits utilisant des LED.

Le projet CYCLED ouvrira la voie vers des produits économes en ressources et commercialement viables, créera des emplois, et permettra à l'Europe de devenir un leader des LED.

Informations connexes

Mots-clés

Diodes électroluminescentes, CYCLED, métaux cibles, terres rares, yttrium, lutétium, déchets