円形照明デザイン：LEDメーカーがリサイクルと再利用を可能にする方法

持続可能性に向けた照明業界の移行において、サーキュラーデザインは、もはや道徳的な要請であるだけでなく、商業的な差別化要因としてもますます重要になっています。LEDメーカー、卸売業者、仕様担当者にとって、製造・使用・廃棄の「リニア」モデルから、設計・使用・再利用/リサイクルのモデルに移行することで、材料の節約、規制遵守のメリット、ブランドの優位性、そして下流の廃棄物または廃棄コストの削減につながります。

この記事では、LED照明メーカーがサーキュラーライティングデザインを実装する方法について概説します。原則、材料の流れ、リサイクルと再利用の戦略、ビジネスモデル、および実用的な手順を網羅しています。

LED技術はすでに照明のエネルギー利用を変革しました。国際エネルギー機関（IEA）によると、LEDランプは白熱灯と比較して80〜90％、蛍光灯の代替品と比較して50〜60％の省エネを実現しています。([IEA][1]) エネルギー効率は重要ですが、材料の流れと寿命末期（EoL）の影響が次のフロンティアです。

サーキュラーエコノミーモデルでは、単にエネルギー消費量を減らすことから、照明器具とモジュールをより長く使用し、材料を回収、再利用、またはリサイクルし、廃棄物の発生を最小限に抑えるシステムを設計することに目標がシフトします。ある文献レビューが指摘しているように、照明製品は10-R戦略（R0拒否、R1再考、R2削減、R3再利用、R4修理、R5改修、R6再製造、R7転用、R8リサイクル、R9回収）を採用できます。([ResearchGate][2]) メーカーにとって、これはサーキュラー性を設計、調達、製造、サービス、および寿命末期戦略に統合することを意味します。

LED照明におけるサーキュラーデザインは、一連の主要な原則に分解できます。

より長く持続するように設計された製品（例：拡張可能なドライバ寿命、交換可能なモジュール）は、廃棄物を削減します。モジュール設計は、完全な交換ではなく、修理またはアップグレードを容易にします。

永久接着剤の代わりにネジを使用する、標準化されたコネクタを適用する、モジュールを簡単に分離できるようにすることで、個々のコンポーネントの再利用とリサイクルが可能になります。

照明器具本体、ドライバ、光学系、またはレトロフィットモジュールの再利用を容易にする設計上の選択肢。再製造には、主要コンポーネントの交換が含まれる場合がありますが、機械的なハウジングは維持されます。

簡単に分離してリサイクルできる材料（例：アルミニウムヒートシンク、標準PCB、リサイクル用にラベル付けされたプラスチック）を選択することで、クローズドループの材料の流れをサポートします。たとえば、LEDランプは、従来のランプのリサイクルプロセスで90％以上のガラスリサイクル率を示しています。([LED专业][3])

サーキュラーアプローチでは、メーカーは単にユニットを販売するのではなく、「サービスとしての照明」、リースモデル、テイクバックスキーム、または改修サービスを提供する場合があります。このようなモデルは、資産の長寿命化と再利用を促進します。

メーカーは、材料の流れ、コンポーネントの原産地、寿命性能、および再利用量を追跡する必要があります。ライフサイクルアセスメント（LCA）は、サーキュラーデザインのメリットを定量化するためのツールになります。([ResearchGate][4])

LED照明器具は、故障、陳腐化、または改修により寿命末期に達します。完全なユニットを埋め立て地に送る代わりに、メーカーは、取り外し、収集、選別、改修、および材料回収を計画する必要があります。

ランプと放電管のリサイクルに焦点が当てられてきましたが、LED固有のリサイクルが注目を集めています。ある記事では、特定のランプタイプでガラスのリサイクル率が長年90％を超えていると報告されています。([LED专业][3]) これは古いランプタイプに適用されますが、同様のアプローチがLEDモジュールにも適用されています。

別の文献レビューでは、照明製品が再利用、修理、改修、およびリサイクルを適用することにより、サーキュラーエコノミーに参加できることを強調しています。([ResearchGate][2])

屋外LED照明器具のLCAでは、コンポーネントの再利用と材料回収を考慮した場合に大きなメリットがあることがわかりました。([ResearchGate][4]) 一般的に、サーキュラー性を念頭に置いて製品を設計することで、エンボディドカーボンを削減し、原材料の抽出への影響を軽減し、廃棄物を削減できます。

LEDメーカーにとっての目標は、クローズドループを確立することです。アルミニウム、プラスチック、光学系、PCB、およびドライバを回収し、分離して選別し、回収した材料を新しい製品の製造に再導入するか、二次市場向けにユニットを改修します。

メーカーは、最初の設置寿命の終わりに、照明器具を製造者または認定された改修業者に返却し、清掃、改修、再認証し、二次的な設置に再配置するスキームを提供します。

照明器具を販売する代わりに、メーカーは所有権を保持し、「照明サービス」に対して料金を請求します。たとえば、1ルクス時あたりの固定費用です。このモデルでは、耐久性、メンテナンスの最適化、再利用、および寿命末期の回収に対するインセンティブが一致します。

メーカーは、性能要件が変更された場合（CCT、出力、フォームファクター）、古いモジュールを交換し、機械的なハウジングを再利用できるように、モジュール式ドライバボードとLEDモジュールを設計します。

メーカーは、新しいユニットにリサイクルされたアルミニウム、プラスチック、または光学系の一定割合を使用することを約束します。または、ユニットの返品を受け入れ、材料の回収を保証し、リサイクルを促進します。

メーカーは、IoT/モニタリングを使用して、製品の性能、リモート診断、予測メンテナンス、および改修ワークフローと寿命末期のリサイクルに関する意思決定に役立つデータを追跡できます。

• 統合された修理不能なユニットではなく、モジュールを指定します。
• 標準化された機械的フォーマット（例：ネジマウント、プラグインモジュール）を使用します。
• コンポーネントにラベルを付け、単一材料または簡単に分離できる設計を使用します。
• 分解にはファスナーとコネクタを使用します。

• 既知のリサイクルストリームを持つ準拠したプラスチックを使用します。
• 材料の分離を妨げるコーティングや接着剤を避けてください。
• リサイクルが容易なアルミニウムとスチールコンポーネントを選択します。
• リサイクル施設向けに材料組成を文書化します。

• ドライバ、LED、および光学系は、ユーザーが修理可能であるか、交換/改修が容易である必要があります。
• 改修市場向けにファームウェアの更新パスとスペアモジュールを提供します。

• 生涯モニタリングデータとメンテナンス履歴を提供します。
• 最初の寿命後に改修プログラムを提供し、仕様担当者に明確に伝えます。

• 寿命末期の収集に関する指示を提供します。
• 認定されたリサイクル業者または改修業者と提携します。
• 使用済み照明器具のテイクバックプログラムを実装します。

• 環境製品宣言（EPD）またはライフサイクルアセスメントを公開します。
• 仕様担当者に、リサイクル含有率、リサイクル率、改修経路を提供します。
• サーキュラービジネスモデルの価値（再利用、メンテナンス、耐用年数の延長）を説明します。

• 対象市場における拡張生産者責任（EPR）規制を監視します。
• WEEE（廃電気電子機器）指令または同等品への準拠を確保します。
• エコデザイン、修復性、およびリサイクル性の指標に準拠するように設計します。

アルミニウムや銅などの金属、およびプラスチックを回収することにより、メーカーは原材料コストの変動性とバージン材料への依存を減らすことができます。

「サーキュラー」照明器具またはサービスモデルを提供することで、持続可能性が重要なハイエンドの商業プロジェクトでの仕様に対するより強力な価値提案を提供します。

再利用とリサイクルを考慮して設計することにより、メーカーは、製品の陳腐化、規制変更、材料不足、および廃棄物管理コストに関連するリスクを軽減します。

サーキュラーデザインは、製品のエンボディドカーボンを削減します。再利用と改修を優先することで、ライフサイクル全体で照明器具あたりのカーボンを削減できます。

多くの企業および公共調達フレームワークは現在、測定可能なサーキュラー資格情報（再利用率、リサイクル性、テイクバックサービス）を持つ製品を支持しています。これらの製品を早期に採用するメーカーは、優位性を獲得します。

メーカーは、次の主要業績評価指標（KPI）を追跡する必要があります。

• 再利用されたモジュール（サービスおよび再配置されたユニットの％）
• リサイクル材料含有量（リサイクルされたアルミニウム/プラスチックを含む新しいユニットの％）
• テイクバック率（最初の寿命末期に返却されたユニットの％）
• リサイクル率（技術的にリサイクル可能な照明器具の質量の％）
• 耐用年数の延長（ベースラインと比較した耐用年数の増加％）
• エンボディドカーボンの削減（リニアベースラインに対する％）

たとえば、英国を拠点とするRecolight照明業界スキームは、ランプのリサイクル率が2008年の19％から2020年には43.1％、2023年には68％に増加したと報告しています。([Recolight][5]) これはランプを参照していますが、照明廃棄物管理で何が可能であるかを示しています。

多くの照明メーカーは、依然としてリニアな販売モデルで事業を行っています。サービスまたは再利用モデルへの移行には、内部的な変更が必要です。

解決策: パイロットプロジェクト、改修会社との提携、顧客への価値の明確な伝達。

取り外し不可能なLEDモジュールを備えた統合照明器具は、再利用とレトロフィットを妨げます。

解決策: モジュール設計への移行、分解を念頭に置いた設計、隠れた接着剤や独自のフォーマットを避ける。

収集、選別、改修には費用がかかり、資金を調達する必要があります。

解決策: 製品ライフサイクル価格にコストを組み込む、リサイクルスキームと提携する、再販/改修の価値を促進する。

リサイクル目標、修復性またはリサイクル性の基準は、地域によって異なる場合があります。

解決策: 法改正を監視する、標準化団体と連携する、事前に資格情報を構築する。

エンドユーザーは超低コストを期待しており、改修またはサービスモデルはプレミアムに見える場合があります。

解決策: 仕様担当者に総所有コスト（TCO）、エンボディドカーボンの削減、長期的な価値について教育する。

大手照明会社は、「サーキュラーのための照明」プログラムを開始し、3つの柱を示しています。製品、サービス、システム。([Signify EN NZ][6]) 彼らのアプローチには、再利用のために設計された照明器具、アップグレード用のモジュール式ドライバ、寿命末期のテイクバックサービス、および耐用年数を延長するためのスマートコントロールが含まれます。

ある屋外照明器具のケースでは、リサイクルされたアルミニウムの使用とドライバ交換可能性のための設計により、従来の製品と比較して、製造への影響が約60％削減されました。([Lumenloop][7])

正確な数値は製品タイプによって異なりますが、方向性は明確です。サーキュラーデザインはもはやオプションではありません。

LEDメーカーにとって、サーキュラーライティングデザインを採用することは、持続可能性への不可欠な要素であると同時に、戦略的なビジネスチャンスでもあります。長寿命、モジュール性、改修、再利用、材料回収、および透明性の高い指標に焦点を当てることで、メーカーはコストリスクを軽減し、市場での差別化を強化し、調達要求に対応し、真の資源効率に貢献できます。

要するに、リニアな「製造・使用・廃棄」モデルから、サーキュラーな「設計・使用・返却・再利用/リサイクル」モデルへの移行が、次世代のLED照明製造を定義します。

基準、規制、および調達フレームワークがますますサーキュラー資格情報を支持するようになるにつれて、今リサイクルと再利用を可能にするメーカーは、明日の市場でより有利な立場を築くでしょう。