经济的LED回收
发光二极管广泛应用于电视、灯具等产品。此外,它们正渗透到一个更大的汽车照明市场。然而,目前还没有合适的回收工艺。目前研究人员已经开发出了一种机械分离LEDs的方法。

当前LED照明元件的各种不同形式。为了有效的循环利用,必须将其必要的组成部分破坏。循环利用LED,关键在于保持其本身完好无损。
图片来源:©Fraunhofer ISC/IWKS
发光二极管广泛应用于电视、灯具等产品。此外,它们正渗透到一个更大的汽车照明市场。然而,目前还没有合适的回收工艺。目前研究人员已经开发出了一种机械分离LEDs的方法。
现代光源由多种不同材料构成。外壳为玻璃或塑料,散热片是陶瓷或铝,电阻和电缆主要是铜。最有价值的材料是LED本身。它们是含有铟和镓的半导体二极管以及稀土铕和铽的荧光体。这导致了二极管的制备成本高,利润低。“现在开始考虑LED产品的回收,但是目前往往只是简单的保存,没有合适可用的回收工艺。主要目标是回收可用的材料。这只是一个时间问题,回收者将不得不处理LEDs。”德国AlzenauFraunhofer材料回收和资源战略IWKS项目组Fraunhofer Project Group for Materials Recycling and Resource Strategies IWKS in Alzenau、Fraunhofer硅酸盐研究所ISC(Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC)的Jörg Zimmermann如此说。
利用冲击波分离组件(Separating components with the help of shock waves)
研究人员采用“电力液压粉碎”工艺来无损的分离LED灯具的各个组成部分。水池当中的电脉冲冲击波在预定的冲击点位上分离各个组件。这些组件可以单独回收。研究人员已经调整实验装置来改造灯具,类似于传统灯泡或荧光灯管,使其可以用在相同的标准插座上。Zimmermann解释说:“这种方法原则上也对其他尺寸的灯具有效,比如电视机当中的LEDs或汽车照明大灯,以及其他电子产品。”
有效回收工艺的先决条件是组件的完整分离。Zimmermann说:“为了有效分离和回收LED灯具的所有部件,需要一个完全不同的方法——生产大量半导体和发光材料的方法。如果整个改造被粉碎,那么将更难以分离回收到的材料混合物了。把LED灯破坏成零部件,同样也可以更容易的回收其中大量的材料。这可以通过收集大量类似组件来熟练掌握,其中各个元素的浓度已经更高了。Zimmermann阐明一旦规模量大的话,这种处理对回收者和生产商而言是唯一的盈利模式。
Zimmerman说:“我们仍然在测试粉碎工艺是否可以一直重复,直至所需材料被分开。”研究人员可以调整实验装置的参数,比如流体的类型和数量、容器的大小、电脉冲电压,以这样的方式使分离精确的发生在指定的破坏点位上。“特别是,脉冲的数目决定了组件将如何分离。”目前正在详细研究和进一步改善电力液压粉碎工艺,同样也可用于其他的LED应用领域。“我们的研究已经表明,机械粉碎是提高LED灯回收经济性的一种有效方法。”
新材料在线编译整理——翻译:菠菜 校正:摩天轮
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