Figylem! Ez a cikk 11 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
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).
1. ábra LED-modulok alapegységei
2. ábra: LED-es fénykibocsátó egység alkotóelemei
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).
3. ábra: A LED-es világítótest komponensei
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).
A DOE tanulmányban szereplő LED-es lámpák alkotórészei
LED-es spot lámpa
LED-es, általános világításra szolgáló Edison-fejű lámpa
LED-es lámpatest
g
%
g
%
g
%
Fém
190,2
59%
81,5
45%
257,2
69%
Műanyag
91,1
28%
16,2
9%
66,4
18%
Elektronika (driver)
33,2
10%
50,1
28%
39,4
11%
LED chip
4,1
1%
6,5
4%
6,0
2%
Egyéb
3,7
1%
25,1
14%
4,4
1%
Összesen
322,3
179,4
373,4
Visszanyerhető fém részek összesen*
196,84
61%
91,52
51%
265,08
71%
Hulladéklerakóba kerülő részek összesen
125,46
39%
87,88
49%
108,32
29%
Összesen
322,3
179,4
373,4
Hasznosítási arány
51-61%
71%
1. táblázat: Az alumínium hűtőborda a fő oka annak, hogy a LED-ek újrahasznosíthatósági aránya ilyen magas (51 és 71% közötti). *Az elektronikából visszanyerhető fém aránya kb. 20%
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 fényforrá-sok hulladékainak visszaáramlása is jelentősen megváltozik (5. ábra).
4. ábra: Hagyományos és LED-es lámpák aránya a piacon 2040-ig
5. ábra: A fényforráshulladék-visszaáramlás várható változása 2040-ig
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.
Típus
Darab
Arány
Tömeg (g/db)
Össz tömeg (g)
E14 fejű
315
17%
43
13 500
reflektor
131
7%
62
8 122
gömb
82
4%
32
2 624
gyertya
102
6%
27
2 754
E27 fejű
276
15%
55
15 208
reflektor
83
5%
73
6 059
gömb
128
7%
33
4 224
különböző forma
61
3%
61,4
3 745
PAR 38
4
0,2%
295
1 180
GU10 fejű
1 033
56%
51
52 894
üvegtestű
721
39%
48
34 608
alutestű
158
9%
67
10 586
műanyagtestű
154
8%
50
7 700
MR16
132
7%
39
5 148
MR16 foglalatú
132
7%
39
5 148
Vegyes törmelék
84
5%
50
4 200
vegyes törmelék
84
5%
50
4 200
ÖSSZESEN
1 840
49
90 950
2. táblázat: Elemzésre került a LED-es lámpák hulladékainak mennyisége és összetétele, ennek során az egy hónap alatt a magyarországi fényforrás hulladékgyűjtő edényekbe visszahozott lámpahulladékok közül kerültek kigyűjtésre és analizálásra.
Egy darab LED-es lámpa alkotórészei (átlag)
g
%
Fém
7,6
15%
Műanyag
4,5
9%
Üveg
15,4
31%
Elektronika (driver)
8,9
18%
LED chip
7,5
15%
Egyéb (porcelán, gumi stb.)
5,7
11%
Összesen
49,6
100%
Visszanyert fém*
9,4
19%
Hulladéklerakó
40,2
81%
Összesen
49,6
100%
Újrafeldolgozási arány
19%
3. táblázat: Egy darab LED-es lámpa alkotórészei (átlag)
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.
4. táblázat: Újrafeldolgozási ráták
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.