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Come parte del consorzio del progetto SUMATRA (SUstainable use of MATerials in future luminaire designs – from Recycling back to Application) TRILUX ha dedicato oltre due anni alla ricerca di modi per rendere l’illuminazione a LED più sostenibile. Il progetto, finanziato dal Ministero Federale Tedesco per gli Affari Economici e la Protezione del Clima BMWK, ha coinvolto partecipanti come l’Istituto Fraunhofer per l’Affidabilità e la Microintegrazione IZM (valutazione del ciclo di vita), Interzero (riciclaggio) e Inventronics (sistemi LED). Ogni azienda ha apportato le proprie competenze chiave. Il rapporto finale del consorzio evidenza gli aspetti chiave dello sviluppo sostenibile degli apparecchi di illuminazione e identifica le aree che necessitano di ulteriori ricerche e azioni.
L’umanità deve affrontare sfide globali, tra cui il cambiamento climatico, il consumo di risorse e la perdita di biodiversità. Per comprendere l’impatto ambientale dell’illuminazione, il progetto SUMATRA ha condotto valutazioni del ciclo di vita di vari prodotti e concetti d’uso. La valutazione ha preso in considerazione diverse categorie di impatto ambientale. L’influenza dell’illuminazione sul consumo di risorse è stata misurata utilizzando il potenziale di esaurimento abiotico degli elementi (ADP). Allo stesso tempo, il contributo al riscaldamento globale è stato valutato con il Global Warming Potential (GWP). Tuttavia, l’impatto dell’illuminazione sulla biodiversità non può essere ancora quantificato nelle valutazioni del ciclo di vita.
La ricerca ha individuato i punti di partenza fondamentali per lo sviluppo di un’illuminazione sostenibile. I calcoli del GWP hanno rivelato che un apparecchio di illuminazione genera circa 1.000 kg di CO2 equivalenti durante il suo intero ciclo di vita. Solo l‘1-5% di queste emissioni si verifica durante la produzione; la maggior parte viene prodotta durante l’utilizzo. Pertanto, il miglioramento dell’efficienza degli apparecchi e l’implementazione di una gestione efficace dell’illuminazione sono fondamentali per ridurre le emissioni di CO2 causate dal consumo energetico.
I componenti elettronici, in particolare il modulo LED e l’alimentatore elettronico, hanno l’impatto più significativo sull’ADP. Le variazioni sono notevoli: i LED con filo di collegamento, ad esempio, hanno un ADP circa 500 volte superiore a quello dei LED flip-chip. Un altro approccio per ridurre al minimo l’ADP è quello di risparmiare sui reattori, ad esempio condividendo i reattori tra più apparecchi o, nel caso dell’illuminazione lineare, utilizzando il maggior numero possibile di apparecchi per reattore.
Anche il processo di riciclo è stato esaminato a fondo, evidenziando che l’attuale metodologia di riciclaggio si concentra principalmente sul riutilizzo dei metalli, indicando un notevole potenziale di ottimizzazione in altre aree.
Per dimostrare i risultati di SUMATRA è stato sviluppato un prototipo di apparecchio di illuminazione sostenibile. Il prototipo riduce il GWP del 15% e l’ADP fino al 30% rispetto a un apparecchio di illuminazione tipico per tutto il suo ciclo di vita. L’efficienza è stata l’obiettivo principale del prototipo e i miglioramenti sono stati apportati senza compromettere la qualità e la funzionalità. Era possibile aumentare l’efficienza, ma ciò sarebbe andato a scapito della qualità della luce, cosa che TRILUX, in quanto fornitore di qualità, non era disposta a fare. “Non vogliamo compromettere la qualità della luce in nome dell’efficienza”, spiega il Dott. Sebastian Knoche, Leader del Team di Ricerca sulla Tecnologia dell’Illuminazione di TRILUX, che ha coordinato SUMATRA come project manager. “L’illuminazione sostenibile deve essere di alta qualità e deve essere apprezzata dai clienti per lungo tempo”, afferma Knoche.
La valutazione completa del ciclo di vita ha dimostrato che i miglioramenti dell’efficienza hanno un impatto più significativo sul GWP di un apparecchio d’illuminazione rispetto al riciclo di componenti in plastica come l’alloggiamento o le ottiche. Tuttavia, il riciclo della plastica rimane un elemento importante per una maggiore sostenibilità. “Il nostro pianeta ha un problema relativo alla plastica: ne produciamo troppa e ne ricicliamo troppo poca”, riassume Sebastian Knoche. “Per questo, non solo dobbiamo diventare indipendenti dai combustibili fossili nella produzione di energia entro il 2050, ma dobbiamo anche eliminare i prodotti a base di petrolio grezzo (come la plastica) nella produzione di materiali”, spiega. TRILUX lo dimostra con concetti di produzione sostenibili di apparecchi di illuminazione come Oleveon F e Aragon F, dotati di corpo e diffusori realizzati al 100% con plastica riciclata.
Per aumentare la sostenibilità all’interno dell’azienda, TRILUX ha incorporato i risultati di SUMATRA in linee guida interne per la progettazione sostenibile degli apparecchi d’illuminazione. Inoltre, il Consorzio comunica attivamente al settore i risultati della ricerca, ad esempio in un articolo scientifico pubblicato su LED Professional Review LpR (maggio/giugno 2024) che offre nove raccomandazioni per l’industria dell’illuminazione e per i responsabili politici.
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