wersja mobilna
Online: 552 Niedziela, 2017.09.24

Biznes

Czy diody LED są szkodliwe dla środowiska?

środa, 22 czerwca 2011 11:38

Ostatnie trzy lata przyniosły ogromny wysyp aplikacji oświetleniowych bazujących na diodach LED wysokiej jasności. Są one używane do budowy źródeł światła w urządzeniach elektronicznych, zamienników tradycyjnych żarówek i świetlówek, podświetlania ekranów LCD, w wyświetlaczach wielkoformatowych, znakach drogowych i dziesiątkach innych podobnych miejsc. W niedalekiej przyszłości należy oczekiwać, że liczba aplikacji oświetleniowych bazujących na półprzewodnikowych źródłach światła dalej będzie się gwałtownie zwiększać, gdyż elementy te zapewniają znacznie większą sprawność.

W licznych dokumentach podkreśla się ekologiczny aspekt oświetlenia diodowego i samych diod. Z pewnością jest to w dużej mierze wynik mniejszego zużycia energii, mniejszych gabarytów tych elementów oraz większej trwałości. W porównaniu ze świetlówkami i lampami fluorescencyjnymi diody nie zawierają też rtęci, co z pewnością jest dużą zaletą.

Biorąc pod uwagę, że w urządzeniach i aplikacjach oświetleniowych liczba diod jest bardzo duża w porównaniu do tradycyjnych źródeł światła, należy uważnie kontrolować to czy nie zawierają one nawet niewielkich ilości szkodliwych substancji. Skoro podświetlenie typowego telewizora LCD opiera się na 100-200 diodach, a w zamienniku typowej świetlówki 40W liczba diod sięga 100, jasne staje się, że nawet niewielkie stężenia jednostkowe dla diody mogą sumarycznie okazać się toksyczne.

Badania w USA...

Według badań uczonych amerykańskich w diodach LED oprócz dużych ilości żelaza zawarte są znaczne ilości substancji niebezpiecznych takich jak Pb, As, Cu, Ni. W wysokiej koncentracji ołów (8103 mg/kg) potencjalnie może przyczynić się do zachorowania na różne rodzaje nowotwory, uszkodzenie centralnego układu nerwowego, choroby nerek oraz wszelkiego rodzaju alergii. Podobnie miedź i nikiel w dużych ilościach mogą spowodować ciężkie alergie, uszkodzenia płuc, wątroby i również centralnego układu nerwowego.

Zespół naukowców z Departament of Population Health and Disease Prevention UCI, dokonywał badań dostępnych w handlu diod LED. Przeprowadzono badania, mające na celu stwierdzenie, czy zawarte w nich substancje mogą być niebezpieczne w świetle ustawodawstwa federalnego USA (TCLP) oraz stanowego Kalifornii (TTCL).

Tabela. 1. Wyniki analizy zawartości metali w diodach LED wysokiej jasności (mg/kg)

Do badania wybrano 9 typowych diod LED o przeciętnej wadze wynoszącej 300 mg. Wybrano diody o różnej barwie i intensywności świecenia. W każdej diodzie przebadano 20 metali (tab. 1). Analizę wykonano technikami spektroskopowymi. Aby ocenić potencjalny poziom toksyczności kierowano się kryteriami amerykańskiej agencji ds. ochrony środowiska TCLP, która pozwala oszacować zgodnie z przepisami federalnymi poziom stężenia substancji, które mogłyby zostać wypłukane na składowiskach śmieci, oraz do kryteriów departamentu d/s kontroli substancji toksycznych stanu Kalifornia TTLC. Stwierdzono, że większość diod LED można zaklasyfikować jako odpady niebezpieczne w świetle przepisów stanowych Kalifornii, jednak nie w świetle amerykańskich przepisów federalnych.

... i w Polsce

Tabela 2. Wyniki analizy zawartości metali w diodach LED (mg/kg), ITME 2011

W Laboratorium Charakteryzacji Materiałów Wysokiej Czystości ITME przeprowadzono analizę diod LED obecnych na polskim rynku. Badano diody czerwone, niebieskie i żółte. Oznaczano w nich takie same pierwiastki jak w badaniach w USA, a więc: Al, Sb, As, Ba, Ce, Cr, Cu, Gd, Ga, Au, In, Pb, Hg, Ni, P, Ag, W, Y, Zn oraz dodatkowo Sn i Mn. Stosowano również metody spektroskopowe, wyniki analizy przedstawiono w tabeli 2. Z powodu braku polskich norm otrzymane wyniki porównywano z normami stanu Kalifornia TTLC.

Zawartość Cu i Ag przekroczyła dopuszczalne granice TTLC we wszystkich diodach, a zawartość Ni przekroczyła dopuszczalne granice TTLC w diodach niebieskich i żółtych. Poza tym we wszystkich diodach stwierdzono obecność Cr i Pb oraz duże ilości Mn. W diodach czerwonej i żółtej stwierdzono duże ilości Sn. W żadnej z analizowanych diod nie wykryto: Sb, As, Ba, Ce, Gd, Ga, Au, In, Hg, P, W i Y.

Jak wynika z porównania tabel 1 i 2 diody analizowane w Laboratorium ITME różnią się znacznie pod względem składu chemicznego od diod badanych w USA. Badane próbki pochodziły od znanych producentów tajwańskich. Należy oczekiwać, że skład diod będzie się różnił w zależności od ich wytwórcy.

Wanda Sokołowska, Agata Karaś, Izabela Zalewska, Joanna Harasimowicz-Siemko

 

World News 24h

sobota, 23 września 2017 14:41

U.S. electronic chipmaker GlobalFoundries has asked European antitrust regulators to investigate market leader TSMC (2330.TW), accusing the Taiwanese firm of unfair competition, an industry source said on Monday. GlobalFoundries is the closest challenger to Taiwan-based TSMC in the foundry, or contract market for making chips for firms without plants of their own, with slightly smaller rivals being UMC (2303.TW) of Taiwan and SMIC (0981.HK) of China.

więcej na: reuters.com