Zhaga, pour un éclairage au service de l’économie circulaire

« Notre société a longtemps usé et abusé du modèle du ‘tout jetable’, mais il est évident qu’il ne fonctionne pas » déclare Wayne Hubbard, directeur général du Conseil des déchets et du recyclage de Londres, ReLondon.

Selon certaines estimations, 45 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre seraient directement imputables à la gestion des terres, à la production de la nourriture et de biens de consommation.

L’économie circulaire est la solution pour passer à un mode de consommation plus durable. Mais, face à la menace du changement climatique, l’heure est à l’urgence.

Économie circulaire et éclairage circulaire

L’économie circulaire est un système économique visant à limiter la consommation des ressources et des matériaux. Le but est d’éviter la production de déchets :

• d’une part, en promouvant des produits conçus de façon modulaire (faciles à réparer et à mettre à niveau),
• d’autre part, en adoptant des réglementations et des normes généralisées.

Le secteur de l’éclairage a repris le concept de « circularité » pour désigner ce changement de paradigme.

« L’éclairage circulaire englobe les produits et les systèmes qui, par leur durabilité accrue, contribuent à la réalisation d’une économie circulaire, »

Reinhard Lecheler, président du comité de direction, Zhaga, auteur d’un nouveau livre blanc sur l’éclairage circulaire

Approche modulaire et normalisé Zhaga

Zhaga est un consortium mondial du secteur de l’éclairage. Il a pour mission de normaliser les interfaces des composants des luminaires à LED. Les spécifications techniques Zhaga sont compilées sous forme de livres. Chaque livre étant consacré à l’interface d’un ou plusieurs composants d’un luminaire à LED.

Selon Reinhard Lecheler, les produits et systèmes fonctionnels (comme les luminaires à LED, les modules LED, les capteurs intelligents, les modules de communication, etc.) sont des éléments réparables, modernisables, remplaçables et durables. Ils sont conçus de façon modulaire et utilisent des interfaces de composants basées sur des spécifications techniques normalisées et généralisées.

« Pour que les produits et systèmes d’éclairage résistent à l’épreuve du temps, nous devons créer un écosystème de composants interopérables entre les différents fabricants. »

Reinhard Lecheler, président du comité de direction, Zhaga

Obstacles à surmonter pour les modules LED

Selon le livre blanc de Reinhard Lecheler, le problème ne vient pas des luminaires eux-mêmes : la plupart des modèles utilisés dans les bureaux, les écoles, l’industrie ou les environnements urbains ont une durée de vie très longue, souvent jusqu’à 70 000 ou même 100 000 heures. Le problème vient plutôt des technologies qui leur sont associées.

« Les protocoles de communication, les technologies de capteurs, toutes les fonctions qui vont au-delà de l’éclairage continuent de se développer, parfois très rapidement, pendant le cycle de vie des luminaires. Quand une nouvelle solution technologique arrive sur le marché et commence à être utilisée, c’est l’ensemble du système d’éclairage qui doit être remplacé, même si certaines pièces fonctionnent encore parfaitement. »

Reinhard Lecheler, président du comité de direction, Zhaga

Interface intelligente luminaires / système de communication

Le consortium Zhaga milite pour que les pièces liées à la connectivité soient découplées du reste du luminaire, pour les modèles à long cycle de vie. Selon Reinhard Lecheler, des interfaces intelligentes clairement définies permettraient de compléter, de mettre à jour ou de remplacer des composants sans devoir changer l’ensemble du système. Elles sont spécifiées dans les livres Zhaga Book 18 et Book 20.

• Book 18 : interface intelligente entre les luminaires extérieurs et les capteurs / modules de communication (en anglais),
  • transformé en norme IEC/PAS 63421:2022.
• Book 20 : interface intelligente entre les luminaires intérieurs et les capteurs / modules de communication (en anglais),
  • transformé en norme IEC/PAS 63422:2022.

« En suivant ces spécifications techniques pour concevoir et normaliser les modules des capteurs, les modules de communication et les luminaires, nous aurions la garantie qu’ils peuvent fonctionner en harmonie, même lorsqu’ils proviennent de différents fabricants, » explique-t-il.

Interface standardisée pour les modules linéaires LED

Il existe d’autres exemples qui illustrent comment la normalisation et l’interopérabilité peuvent contribuer à surmonter les obstacles les plus courants à l’éclairage circulaire. Par exemple, aucun luminaire, même le plus haut de gamme et le plus durable, n’est à l’abri d’une panne.

« Les défaillances des luminaires individuels sont particulièrement problématiques lorsque les luminaires de rechange ou les pièces de remplacement ont été retirés du marché, » explique M. Lecheler. « En cas de panne, c’est parfois tout un groupe de luminaires qui doit être remplacé. »

Reinhard Lecheler, président du comité de direction, Zhaga

Dans ce cas, les livres Zhaga 21 et 26 proposent une interface standardisée pour les modules linéaires LED, facilement remplaçable sur site par des professionnels. « Les luminaires et les modules LED certifiés présentent des logos qui indiquent que les composants sont compatibles et interopérables, » ajoute M. Lecheler.

• Book 21 : Modules LED linéaires enfichables pour applications Très Basse Tension de Sécurité (SELV en anglais)
• Book 26 : Modules LED enfichables linéaires pour les applications qui ne sont pas Très Basse Tension de Sécurité (SELV en anglais)

Écart d’efficacité entre modules LED à combler

L’écart d’efficacité est un autre obstacle à l’éclairage circulaire. « Alors que l’efficacité d’un module LED diminue progressivement avec le temps, le progrès technologique – et donc l’efficacité des nouvelles LED – ne cesse de croître, » explique Reinhard Lecheler. En anglais, on parle de : efficiency gap.

A termes, il arrive donc un moment où l’écart d’efficacité entre le module LED d’origine et les nouveaux modèles devient importante. Il est alors logique de le remplacer, tant d’un point de vue énergétique que économique.

« L’écosystème proposé dans les livres Zhaga 21 et 26 permet à l’utilisateur de sélectionner des modèles qui présentent différentes caractéristiques d’application, toutes spécifiées par le fabricant. Par exemple  on peut réutiliser l’ancien module LED dans des applications qui requièrent un usage quotidien, de courte durée, ou recycler des matériaux précieux. »

Reinhard Lecheler, président du comité de direction, Zhaga

Interopérabilité des dispositifs de commande LED et de pilotage

Autre problématique liée à l’éclairage circulaire : l’interopérabilité des dispositifs de commande LED, ou pilotes. Le meilleur exemple est l’interface analogique LEDset, avec laquelle le courant de sortie d’un dispositif de commande peut être paramétré de façon simple et normalisée pour s’adapter aux besoins de l’application d’éclairage.

Zhaga a également spécifié le réglage du courant via programmeurs NFC uniformes, légèrement plus moderne et largement utilisé dans l’industrie, qui permet de mettre à jour des paramètres du module de commande LED sur le terrain.

• Book 24 : Programmation des composants du luminaire à l’aide de NFC
• Book 25 : Lecteurs NFC avec interface Bluetooth pour la programmation sur le terrain

Vers une normalisation avant tout

Toutes les mesures décrites ci-dessus ont un but commun : créer un écosystème de luminaires, de modules LED, de capteurs intelligents et de modules de communication durables qui s’appuient sur des interfaces normalisées.

« Tous les modèles économiques circulaires et économes en ressources commencent par un travail de normalisation. Si nous faisons en sorte que les luminaires et leurs composants puissent être facilement réparés, remplacés, mis à niveau ou entretenus, nous serons en mesure de pérenniser les éclairages et de promouvoir une économie circulaire. »

Reinhard Lecheler, président du comité de direction, Zhaga

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