Conception d'éclairage circulaire: comment les fabricants de LED peuvent permettre le recyclage et la réutilisation

Dans la transition de l'industrie de l'éclairage vers la durabilité, la conception circulaire devient de plus en plus non seulement un impératif moral, mais aussi un facteur de différenciation commerciale.grossistes et détaillants, dépassant le modèle “linéaire” defaire usage éliminerà l'un desConception/utilisation/recyclagepeut permettre d'économiser des matériaux, de bénéficier de la conformité réglementaire, d'obtenir un avantage pour la marque et de réduire les coûts de déchets en aval ou d'élimination.

Cet article décrit comment les fabricants d'éclairage LED peuvent mettre en œuvre une conception d'éclairage circulaire couvrant les principes, les flux de matériaux, les stratégies de recyclage et de réutilisation, les modèles d'affaires et les étapes pratiques.

La technologie LED a déjà transformé la consommation d'énergie de l'éclairage: selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE), les lampes LED permettent une économie d'énergie de 80 à 90% par rapport aux lampes à incandescence,et 50-60% par rapport aux alternatives fluorescentes. ([AIE][1]) Alors que l'efficacité énergétique est essentielle, les flux de matériaux et les impacts de fin de vie (EoL) sont la prochaine frontière.

Dans un modèle d'économie circulaire, l'objectif passe de la simple utilisation de moins d'énergie àla conception de systèmes dans lesquels les luminaires et les modules restent en usage plus longtemps, les matériaux sont récupérés, réutilisés ou recyclés et la production de déchets est minimisée;Comme l'indique un aperçu de la littérature: les produits d'éclairage peuvent adopter la stratégie des 10 R (R0 rejeter, R1 repenser, R2 réduire, R3 réutiliser, R4 réparer, R5 rénover, R6 remanier, R7 réutiliser, R8 recycler,R9 récupérer)Pour les fabricants, cela signifie intégrer la circularité dans la conception, l'approvisionnement, la fabrication, le service et la stratégie de fin de vie.

La conception circulaire dans le contexte de l'éclairage LED peut être décomposée en un ensemble de principes clés:

Les produits conçus pour durer plus longtemps (par exemple, durée de vie extensible du conducteur, modules remplaçables) réduisent les déchets.

L'utilisation de vis au lieu d'adhésifs permanents, l'application de connecteurs normalisés, la fabrication de modules facilement séparés permettent la réutilisation et le recyclage de composants individuels.

Les choix de conception devraient faciliter la réutilisation du corps du luminaire, du conducteur, de l'optique ou des modules de retrofit.

Le choix de matériaux faciles à séparer et à recycler (par exemple, dissipateurs de chaleur en aluminium, PCB standard, plastiques étiquetés pour le recyclage) favorise les flux de matériaux en boucle fermée.Les lampes à LED présentent déjà une recyclabilité du verre > 90% dans les procédés de recyclage des lampes conventionnelles. ([LED专业][3])

Dans le cadre d'une approche circulaire, les fabricants peuvent offrir des services de "Lighting-as-a-Service", des modèles de location, des programmes de récupération ou des services de rénovation, plutôt que de simplement vendre des unités.Ces modèles encouragent une durée de vie plus longue et la réutilisation des actifs.

Les fabricants doivent suivre les flux de matériaux, l'origine des composants, les performances tout au long de la durée de vie et les volumes de réutilisation.(ResearchGate) [4])

Au lieu d'envoyer des unités complètes à la décharge, les fabricants devraient planifier l'enlèvement, la collecte, le trirénovation et récupération de matériaux.

Bien que l'accent ait été mis sur le recyclage des lampes et des tubes de décharge, le recyclage spécifique des LED attire de plus en plus l'attention.Un article rapporte des taux de recyclage de lampes à long terme supérieurs à 90% pour le verre dans certains types de lampesBien que cela s'applique aux anciens types de lampes, des approches similaires sont adaptées aux modules LED.

Une autre revue de littérature souligne que les produits d'éclairage peuvent participer à l'économie circulaire en appliquant la réutilisation, la réparation, la rénovation et le recyclage.

Une LCA d'un luminaire LED extérieur a trouvé des avantages significatifs lorsque la réutilisation des composants et la récupération des matériaux sont prises en compte.La conception d'un produit en gardant à l'esprit la circularité peut réduire le carbone incorporé, réduire les impacts de l'extraction des matières premières et réduire les déchets.

Pour un fabricant de LED, l'objectif est d'établir une boucle fermée: récupérer l'aluminium, les plastiques, les optiques, les PCB et les conducteurs; séparer et trier; réintroduire les matériaux récupérés dans la fabrication de nouveaux produits,ou rénover des unités destinées aux marchés secondaires.

Les fabricants fournissent un système selon lequel, à la fin de leur première durée de vie d'installation, les luminaires sont retournés au producteur ou à un réparateur agréé, nettoyés, réparés, recertifiés,et redéployés dans des installations secondaires.

Au lieu de vendre un luminaire, le fabricant conserve la propriété et les frais pour le service d'éclairage, par exemple un coût fixe par lux-heure livrée.optimisation de la maintenance, réutilisation et récupération à la fin de la vie.

Les fabricants conçoivent des panneaux de pilotage modulaires et des modules LED de manière à ce que, lorsque les exigences de performance changent (CCT, sortie, facteur de forme), les modules plus anciens puissent être remplacés et le boîtier mécanique réutilisé.

Les fabricants s'engagent à utiliser un pourcentage d'aluminium, de plastique ou d'optique recyclés dans de nouvelles unités; ou ils acceptent le retour des unités et garantissent la récupération des matériaux, encourageant ainsi le recyclage.

Les fabricants peuvent utiliser l'IdO/la surveillance pour suivre les performances des produits, les diagnostics à distance, la maintenance prédictive et les données qui alimentent les flux de travail de rénovation et les décisions de recyclage en fin de vie.

• Spécifier les modules plutôt que les unités intégrées non utilisables.
• Utiliser des formats mécaniques normalisés (par exemple, montage à vis, modules branchés).
• Étiquettez les composants et utilisez des modèles composés d'un seul matériau ou facilement separables.
• Utilisez des fixations et des connecteurs pour le démontage.

• Utiliser des matières plastiques conformes à des flux de recyclage connus.
• Évitez les revêtements ou les adhésifs qui empêchent la séparation des matériaux.
• Choisissez des composants en aluminium et en acier pour un recyclage facile.
• Documenter la composition des matériaux pour les installations de recyclage.

• Les conducteurs, les LED et l'optique doivent être faciles à utiliser ou à remplacer/reconstruire.
• Fournir des itinéraires de mise à jour du micrologiciel et des modules de rechange pour les marchés de rénovation.

• Fournir les données de surveillance et les antécédents de maintenance tout au long de la vie.
• Offrir des programmes de rénovation après la première vie, communiquer clairement aux spécificateurs.

• Fournir des instructions pour la collecte des produits en fin de vie.
• Partenariat avec des recycleurs ou des réparateurs certifiés.
• Mettre en œuvre des programmes de récupération des luminaires usagés.

• Publier des déclarations environnementales des produits (DEP) ou des évaluations du cycle de vie.
• Fournir les spécifications avec le pourcentage de contenu recyclé, le taux de recyclabilité, les voies de rénovation.
• Expliquer la valeur du modèle d'entreprise circulaire (réutilisation, entretien, prolongation de la durée de vie).

• Surveiller les réglementations relatives à la responsabilité élargie du producteur (REP) dans les marchés cibles.
• Veiller à la conformité avec les directives sur les DEEE (déchets d'équipements électriques et électroniques) ou équivalent.
• Conception conforme aux critères de conception écologique, de réparabilité et de recyclabilité.

En récupérant des métaux tels que l'aluminium, le cuivre et les plastiques, les fabricants peuvent réduire la volatilité des coûts des matières premières et la dépendance à l'égard des matières premières.

L'offre de luminaires ou de modèles de services “circulaires” offre une proposition de valeur plus forte pour les spécifications dans les projets commerciaux haut de gamme où la durabilité est importante.

En concevant pour la réutilisation et le recyclage, les fabricants réduisent les risques associés à l'obsolescence du produit, aux changements réglementaires, à la rareté des matériaux et aux coûts de gestion des déchets.

La conception circulaire réduit le carbone incorporé des produits.

De nombreux cadres de marchés publics et d'entreprises privilégient désormais les produits présentant des caractéristiques circulaires mesurables (taux de réutilisation, recyclabilité, services de récupération).Les fabricants qui adoptent ces mesures à un stade précoce gagnent des avantages.

Les fabricants devraient suivre les indicateurs clés de performance suivants:

• Modules réutilisés (en % des unités entretenues et redéployées)
• Contenu en matières recyclées (% des unités neuves contenant de l'aluminium/du plastique recyclé)
• Taux de récupération (en % des unités restituées à la fin de la première période de vie)
• Taux de recyclabilité (% de la masse des luminaires techniquement recyclables)
• Prolongation de la durée de vie (augmentation en % de la durée de vie par rapport à la valeur de référence)
• Réduction du carbone incorporé (% par rapport à la ligne de base linéaire)

Par exemple, le programme de l'industrie de l'éclairage Recolight basé au Royaume-Uni rapporte que les taux de recyclage des lampes sont passés de 19% en 2008 à 43,1% en 2020 et à 68% en 2023.il démontre ce qui est possible dans la gestion des déchets d'éclairage.

De nombreux fabricants d'éclairage fonctionnent toujours selon des modèles de vente linéaires.

Solution: projets pilotes, partenariat avec des entreprises de rénovation, communication claire de la valeur aux clients.

Les luminaires intégrés avec des modules LED non amovibles entravent la réutilisation et la modernisation.

Solution: passer à la conception modulaire; concevoir en tenant compte du démontage; éviter les adhésifs cachés ou les formats propriétaires.

La collecte, le tri et la rénovation coûtent de l'argent et doivent être financés.

Solution: intégrer le coût dans la tarification du cycle de vie du produit; s'associer à des programmes de recyclage; promouvoir la valeur de revente/réhabilitation.

Les objectifs de recyclage, les normes de réparabilité ou de recyclabilité peuvent varier selon les régions.

Solution: Suivre les changements législatifs; interagir avec les organismes de normalisation; construire des qualifications à l'avance.

Les utilisateurs finaux s'attendent à des coûts extrêmement bas; les modèles de rénovation ou de service peuvent sembler haut de gamme.

Solution: Éduquer les spécialistes sur le coût total de possession (TCO), les économies de carbone incorporées, la valeur à long terme.

Une grande entreprise d'éclairage a lancé un programme "Éclairage pour la circulation" qui repose sur trois piliers:Produits,les services,SystèmesLeur approche comprend l'offre de luminaires conçus pour être réutilisés, de pilotes modulaires pour la mise à niveau, de services de récupération pour la fin de vie et de commandes intelligentes pour prolonger la durée de vie.

Dans un cas d'éclairage extérieur, l'utilisation d'aluminium recyclé et la conception pour l'interchangeabilité des conducteurs ont permis une réduction des matériaux d'environ 60% en termes d'impact de fabrication par rapport à un produit conventionnel.(Lumenloop [1])

Bien que les chiffres précis varient selon le type de produit, l'orientation est claire: la conception circulaire n'est plus facultative.

Pour les fabricants de LED, adopter la conception d'éclairage circulaire est à la fois un impératif de durabilité et une opportunité stratégique d'affaires.récupération des matières et mesures transparentes, les fabricants peuvent réduire le risque de coûts, accroître la différenciation du marché, s'aligner sur les demandes d'approvisionnement et contribuer à une véritable efficacité des ressources.

En bref: passer d'un modèle linéaire de "prendre", de "faire", de "disposer" à un modèle circulaire de "conception", d'"utilisation", de "retour", de "recyclage" définit la prochaine génération de fabrication d'éclairage LED.

Alors que les normes, les réglementations et les cadres d'approvisionnement privilégient de plus en plus les qualifications circulaires, les fabricants qui permettent le recyclage et la réutilisation aujourd'hui seront mieux placés pour le marché de demain.