Akkumulátor újrahasznosítás - Battery recycling

Újrahasznosítás Li-ion.svg

Az akkumulátor -újrahasznosítás olyan újrahasznosítási tevékenység, amelynek célja a települési szilárd hulladékként elhelyezett elemek számának csökkentése . Az akkumulátorok számos nehézfémet és mérgező vegyi anyagot tartalmaznak, és a szokásos háztartási hulladékkal azonos módon ártalmatlanításuk aggodalomra ad okot a talajszennyezés és a vízszennyezés miatt .

Az akkumulátorok újrahasznosítása típusonként

A legtöbb típusú akkumulátor újrahasznosítható. Egyes akkumulátorok azonban könnyebben újrafeldolgozhatók, mint mások, például az ólom -sav akkumulátorok (közel 90% -a újrahasznosított) és a gombelemek (vegyszereik értéke és toxicitása miatt). Az újratölthető nikkel-kadmium (Ni-Cd), nikkel-fém-hidrid (Ni-MH), lítium-ion (Li-ion) és nikkel-cink (Ni-Zn) is újrahasznosítható. Jelenleg nem áll rendelkezésre semleges semleges újrahasznosítási lehetőség az egyszer használatos alkáli elemekhez, bár a fogyasztók ártalmatlanítására vonatkozó irányelvek régiónként eltérőek.

Ólom -savas akkumulátorok

Az ólom-savas akkumulátorok közé tartoznak, de nem kizárólagosan: autóakkumulátorok , golfkocsi- akkumulátorok, UPS- akkumulátorok, ipari targoncák-akkumulátorok, motorkerékpár- akkumulátorok és kereskedelmi akkumulátorok. Ezek lehetnek normál ólom -sav , zárt ólom -sav, gél típusú vagy nedvszívó üvegszőnyegek . Ezeket újrahasznosítják úgy, hogy őrlik őket, semlegesítik a savat, és elválasztják a polimereket az ólomtól. {A visszanyert anyagokat számos alkalmazásban használják, beleértve az új elemeket is.

A vezeték újrahasznosítása elemekből.

Az ólom -sav akkumulátorban lévő ólom újrahasznosítható. Az elemi ólom mérgező, ezért távol kell tartani a hulladéktól.

Ólom -sav akkumulátorok, amelyeket egy autóalkatrész -kereskedő gyűjtött össze újrahasznosítás céljából.

Az ólom -savas akkumulátor burkolata gyakran polipropilénből vagy ABS -ből készül , amelyek szintén újrahasznosíthatók, bár jelentős korlátozások vannak a műanyagok újrahasznosítására vonatkozóan .

Sok város kínál akkumulátor -újrahasznosítási szolgáltatásokat az ólom -sav akkumulátorokhoz. Bizonyos joghatóságokban, beleértve az amerikai államokat és a kanadai tartományokat , az akkumulátorok után visszatérítendő letét fizetendő. Ez ösztönzi a régi elemek újrahasznosítását, ahelyett, hogy elhagynák vagy a háztartási hulladékkal együtt ártalmatlanítanák. Azok a vállalkozások, amelyek új autóakkumulátorokat árulnak, a használt elemeket is gyűjthetik (vagy a törvény kötelezi erre) újrahasznosítás céljából.

Az akkumulátoripar promóciós csoportja, az Akkumulátor Tanács azt mondja, hogy az Egyesült Államokban használt akkumulátorokból származó ólom mintegy 99% -a visszanyerhető.

Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége (EPA), különböző republikánus és demokratikus közigazgatások alatt, kisebb és eltérő mértékű ólom-sav akkumulátor-újrahasznosításról számolt be, és általában arról számolt be, hogy a különböző gazdasági és szabályozási követelmények hozzájárultak ahhoz, hogy az arányok 60 és 95% között váltakozzanak. 1982 óta.

Mindazonáltal 2020 októberében, a Trump -adminisztráció végéhez közeledve az EPA közzétette azt a kijelentést, hogy „2018 -ban az újrahasznosított akkumulátor ólom becsült mennyisége körülbelül 99 százalék volt”, anélkül, hogy kifejezetten idézte volna a becslés forrását, de közvetve jelezte a részvételt ipari forrásokból.

Az EPA Superfund 1992 -es jelentése szerint az Egyesült Államokban használt ólom mintegy 80% -át az ólomakkumulátorok teszik ki, amelynek körülbelül 60% -át az alacsony ólomárak idején, de a magas ólomárak idején többet hasznosítják; arról számolt be, hogy az ország ólomszükségletének 50% -át újrahasznosított ólomból fedezik.

Az ólom rendkívül mérgező anyag, és feldolgozása környezetszennyezést és emberek szennyeződését eredményezheti, ami hosszú távú egészségügyi problémákat és akár fogyatékosságot is eredményezhet. Az egyik rangsor szerint az ólomsavas akkumulátorok újrahasznosítása messze a leghalálosabb ipari folyamat, globálisan, a fogyatékossággal kiigazított életév tekintetében - ami 2 000 000 és 4 800 000 000 ember életének becsült elveszett évei közé kerül.

A környékek ólomszennyeződése az elemek újrahasznosítási folyamatából származik. 1992-ben az EPA arról számolt be, hogy 29 ólom-újrafeldolgozó telephely szerepelt az EPA Superfund tisztítási listáján, közülük 22 a „Nemzeti prioritási listájukon”

Ezüst -oxid akkumulátorok

Leggyakrabban használt órák, játékok, és néhány orvosi eszközök , ezüst-oxid elemek tartalmazhatnak kis mennyiségű higanyt . A legtöbb joghatóság szabályozza azok kezelését és ártalmatlanítását, hogy csökkentse a higany környezetbe jutását. Az ezüst -oxid akkumulátorok újrahasznosíthatók a higany visszanyerésére.

Lítium -ion akkumulátorok

A lítium-ion akkumulátorok és a lítium-vas-foszfát (LiFePO4) akkumulátorok más hasznos fémek mellett gyakran tartalmaznak kiváló minőségű rézt és alumíniumot -az aktív anyagtól függően-az átmeneti fémeken kívül kobaltot és nikkelt , valamint ritkaföldfémeket. A jövőbeni kobalt-, nikkel- és lítiumhiány megelőzése, valamint ezen technológiák fenntartható életciklusának lehetővé tétele érdekében újrafeldolgozási eljárásokra van szükség a lítium akkumulátorok számára. Ezeknek a folyamatoknak nemcsak a kobaltot , a nikkelt , a rézt és az alumíniumot kell visszanyerniük az elhasznált elemcellákból, hanem a lítium jelentős részét is. További potenciálisan értékes és hasznosítható anyagok a grafit és a mangán. Az újrafeldolgozási folyamatok ma a lítium-ion akkumulátorcellák anyagainak körülbelül 25–96% -át nyerik vissza. E cél elérése érdekében több lépést bonyolult folyamatláncokba egyesítenek, miközben biztosítják a biztonságot.

Ezek a lépések a következők:

A lítium-ion akkumulátorok újrafeldolgozásával kapcsolatos különleges veszélyek közé tartoznak az elektromos, kémiai és hőveszélyek, valamint azok lehetséges kölcsönhatásai. Bonyolító tényező a vízérzékenység: a lítium -hexafluor -foszfát , egy lehetséges elektrolitanyag, vízzel reagálva hidrogén -fluoridot képez ; Ennek megakadályozása érdekében a sejteket gyakran oldószerbe merítik . Az eltávolítás után a zselés tekercseket elválasztják, és az anyagokat ultrahangos keveréssel eltávolítják, így az elektródák készen állnak az olvasztásra és az újrahasznosításra.

A tasakcellákat könnyebb újrahasznosítani a réz megmentéséhez jelentős biztonsági problémák ellenére.

2019-től a Li-Ion akkumulátorok újrahasznosítása a legtöbb esetben nem vonja ki a lítiumot, mivel a lítium-ion akkumulátor technológia folyamatosan változik, és az elemek újrafeldolgozására irányuló folyamatok néhány év múlva elavultak lehetnek. A lítium kivonása a régi elemekből ötször drágább, mint a bányászott lítium. A lítium kivonását azonban kis léptékben végzik (egyes vállalatok). A termodinamikai modellt a lítium -extrahálás optimalizálására fejlesztik; így a lítiumot az összes többi fémmel együtt egy lépésben, kisebb költséggel újrahasznosítják. Az újrahasznosítás gazdaságának kritikus része a visszanyert kobalt értéke. Azok a gyártók, amelyek a kobalt eltávolításán dolgoznak, nem kívánt következményei lehetnek az újrahasznosítás csökkentésének.

Egy új megközelítés a katód kristályszerkezetének fenntartása, kiküszöbölve annak újbóli létrehozásával járó jelentős energiaköltségeket.

A lítium-ion akkumulátorok energiatakarékos és hatékony újrahasznosítási megoldásai jelentősen csökkenthetik a lítium-ion akkumulátorok gyártásának szénlábnyomát .

Az akkumulátor összetétele típus szerint

A dőlt betűs gombok típusait jelöli.
A félkövér jelöli a másodlagos típusokat.
Minden adat százalékos; a kerekítés miatt nem lehet pontosan 100.

típus Fe Mn Ni Zn Hg Li Ag CD Co. Al Pb Egyéb KOH Papír Műanyag Alkáli C Savak Víz Egyéb
Lúgos 24.8 22.3 0,5 14.9 1.3 1 2.2 5.4 3.7 10.1 14
Cink-szén 16.8 15 19.4 0,1 0.8 0.7 4 6 9.2 12.3 15.2
Lítium 50 19 1 2 7 2 19
Higany-oxid 37 1 1 14 31 2 3 1 3 7
Cink-levegő 42 35 1 4 4 1 10 3
Lítium 60 18 1 3 3 2 13
Lúgos 37 23 1 11 0.6 6 2 2 6 14
Ezüst -oxid 42 2 2 9 0.4 31 4 2 1 0,5 2 4
Nikkel-kadmium 35 22 15 10 2 5 11
NiMH 20 1 35 1 4 10 9 4 8 8
Li-ion 22 3 18 5 11 13 28
Ólom-sav 65 4 10 16 5

Az akkumulátorok újrahasznosítása hely szerint

Az akkumulátorok újrahasznosítása nemzetközi iparág, sok ország exportálja használt vagy elhasznált ólom-savas akkumulátorait (ULAB vagy SLAB) más országokba újrahasznosítás céljából. Következésképpen nehéz lehet pontos elemzéseket készíteni az egyes országok pontos hazai újrahasznosítási arányáról.

Továbbá sok országban az ólom-sav akkumulátorok újrafeldolgozását (főleg személygépkocsikból és motorkerékpárokból) általában informálisan végzik magánszemélyek vagy informális vállalkozások, formális nyilvántartás vezetésével, vagy egyáltalán nem, vagy hatékony szabályozói felügyelet nélkül.

Az ULAB -okat és SLAB -okat általában " veszélyes hulladéknak " nevezik, és rájuk vonatkoznak a vonatkozó biztonsági, tárolási, kezelési és szállítási szabályok, bár ezek országonként eltérőek. A többoldalú nemzetközi megállapodás, a Bázeli Egyezmény hivatalosan szabályozza a hasznosításra vagy ártalmatlanításra szánt veszélyes hulladékok minden országhatáron át történő szállítását a 172 aláíró ország között. (Az USA nem részes fél, de alternatív megállapodásokat köt a Gazdasági Együttműködési és Fejlesztési Szervezetgel (OECD), valamint Kanadával és Mexikóval (ahol számos ULAB és SLAB szállít újrahasznosításra).

A 4,5 voltos, D, C, AA, AAA, AAAA, A23, 9 voltos, CR2032 és LR44 cellák a legtöbb országban újrahasznosíthatók
Többféle méretű gomb és érme. Ezek mindegyike újrahasznosítható az Egyesült Királyságban és Írországban .
Ország Visszatérési százalék
2002 2012
  Svájc 61% 73%
 Belgium 59% 63%
 Svédország 55% 60%
 Németország 39% 44%
 Ausztria 44% -
 Hollandia 32% -
 Egyesült Királyság - 32%
 Franciaország 16% -
 Finnország 15% 40%
 Kanada 3% 5,6%

* A 2012. első és második negyedéves adatok.

Európai Únió

Akkumulátor -újrahasznosító állomás egy madridi buszmegállóban .

2006 -ban az EU elfogadta az akkumulátorokról szóló irányelvet , amelynek egyik célja az akkumulátorok újrafeldolgozásának magasabb aránya. Az EU -irányelv kimondja, hogy az EU összes használt akkumulátorának legalább 25% -át 2012 -ig be kell gyűjteni, 2016 -ra pedig legalább 45% -ra kell emelkedni, amelynek legalább 50% -át újra kell hasznosítani.

Csatorna-szigetek

2009 elején Guernsey kezdeményezte, és létrehozta a Longue Hougue újrahasznosító létesítményt, amely-egyéb funkciók mellett-leadási pontot kínál a használt elemek számára, hogy azokat a szigeten kívül is újra lehessen hasznosítani. A nyilvánosság azt jelentette, hogy sokan eleget tettek az elemek felelősségteljes ártalmatlanítására vonatkozó kérésnek.

Egyesült Királyság

2005 áprilisától 2008 márciusáig az Egyesült Királyság WRAP nem kormányzati szervezete kísérleteket végzett az akkumulátorok újrahasznosítási módszereivel kapcsolatban az Egyesült Királyságban. A vizsgált módszerek a következők voltak: Kerbside, kiskereskedelmi kiszállás, közösségi lemorzsolódás, postai, valamint kórházi és tűzoltóállomás-kísérletek. A kerület menti próbák gyűjtötték össze a legtöbb akkumulátortömeget, és a legjobban fogadták és értették a nyilvánosságot. A helyi közösségi területeken elterülő közösségi lerakótartályok az összegyűjtött elemek tömege tekintetében is viszonylag sikeresek voltak. A leggyengébben teljesítők a kórházi és a tűzoltósági vizsgálatok voltak (bár ezek nagyon jól szolgálták céljukat a speciális elemtípusok, például hallókészülékek és füstjelző elemek esetében). A kiskereskedelmi kiesési vizsgálatok volumen szerint a második leghatékonyabb módszer voltak, de az egyik legkevésbé fogadták és használták a nyilvánosság számára. Mind a kerületi, mind a postai kísérletek a legnagyobb tudatosságot és közösségi támogatást kapták.

A háztartási akkumulátorok újrahasznosíthatók az Egyesült Királyságban a tanácsi újrahasznosító telepeken, valamint egyes üzletekben és bevásárlóközpontokban, pl. Dixons, Currys, The Link és PC World .

Egy nagy kiskereskedelmi vállalat által 2008 -ban elindított rendszer lehetővé tette a háztartási akkumulátorok ingyenes postázását az üzleteikben kapható borítékokban. Ezt a rendszert a Royal Mail kérésére törölték, mert veszélyes ipari akkumulátorhulladékot és háztartási elemeket küldenek.

A 2009 -ben életbe lépett EU -irányelv az akkumulátorokról azt jelenti, hogy a gyártóknak fizetniük kell az akkumulátorok begyűjtéséért, kezeléséért és újrafeldolgozásáért. Ezt azonban még nem kell ratifikálni az Egyesült Királyság jogában, így jelenleg nincs igazi ösztönző a termelők számára a szükséges szolgáltatások nyújtására.

2010. február 1 -jétől az elemek bárhol újrahasznosíthatók, ha megjelenik a „Légy pozitív” felirat. Az üzleteknek és az online kiskereskedőknek, amelyek évente több mint 32 kilogramm akkumulátort értékesítenek, lehetőséget kell biztosítani az elemek újrahasznosítására. Ez napi négy darab AA elemből álló csomagnak felel meg . Az üzleteknek, amelyek ezt az összeget értékesítik, a törvény szerint 2010. február 1 -jétől újrahasznosító létesítményeket kell biztosítaniuk.

Nagy -Britanniában egyre több üzlet (Argos, Homebase, B&Q, Tesco és Sainsbury's) biztosít akkumulátor -visszavezető dobozokat és palackokat vásárlói számára.

Észak Amerika

Az újratölthető akkumulátor -ipar megalapította a Rechargeable Battery Recycling Corporation -t (RBRC), amely a Call2Recycle elnevezésű akkumulátor -újrahasznosító programot működteti az Egyesült Államokban és Kanadában. Az RBRC előre fizetett szállítótartályokat biztosít a vállalkozásoknak minden típusú újratölthető akkumulátorhoz, míg a fogyasztók számos résztvevő gyűjtőközpontban leadhatják az elemeket. Azt állítja, hogy az újrahasznosított elemek egyetlen része sem kerül végül a hulladéklerakóba. Más programok, például a Big Green Box program, minden vegyipar számára újrafeldolgozási lehetőséget kínálnak, beleértve az elsődleges elemeket, például az alkáli és az elsődleges lítiumot.

Egy tanulmány becsülte az akkumulátorok újrahasznosítási arányát Kanadában az RBRC adatok alapján. 2002 -ben azt írta, a beszedési arány 3,2%volt. Ez azt jelenti, hogy az újratölthető elemek 3,2% -át újrahasznosították, a többit pedig a szemétbe dobták. 2005 -re megállapította, hogy a begyűjtési arány 5,6%-ra emelkedett.

2009 -ben a Kelleher Environmental frissítette a tanulmányt. A frissítés a következőket becsüli. "Az 5 [és] 15 éves felhalmozási feltételezések gyűjtési arányai: 8% és 9% között NiCd akkumulátorok; 7% és 8% NiMH akkumulátorok; és 45% és 72% között lítium-ion és lítium-polimer akkumulátorok . Az [RBRC] programon keresztül történő begyűjtési arányokat az összes lezárt ólom-sav (SLA) életciklus végén 10% -ra becsülték 5 és 15 éves felhalmozási feltételezések esetén. [...] Azt is hangsúlyozni kell, hogy ezek az adatok nem veszik figyelembe a másodlagos fogyasztói elemek más forrásokból történő gyűjtését, és a tényleges begyűjtési arány valószínűleg magasabb, mint ezek az értékek. "

A The New York Times 2011. novemberi cikke arról számolt be, hogy az Egyesült Államokban gyűjtött akkumulátorokat egyre gyakrabban szállítják újrafeldolgozásra Mexikóba , mivel egyre nagyobb a szakadék a két ország közötti környezetvédelmi és munkaügyi előírások között.

Az Energizer 2015 -ben bejelentette, hogy rendelkezésre állnak egyszer használatos AAA és AA alkáli elemek, amelyek 3,8–4 tömeg% újrahasznosított elemből készültek, és EcoAdvanced márkájúak.

Japán

Japánban nincs egyetlen nemzeti akkumulátor -újrahasznosítási törvény, ezért a tanács az, hogy kövesse a helyi és regionális jogszabályokat és szabályokat az elemek hulladékkezelésében. A Japán Akkumulátor Szövetség (BAJ) azt javasolja, hogy az alkáli, a cink-szén és a lítium elsődleges elemeket szokásos háztartási hulladékként ártalmatlanítsák. A BAJ álláspontja a gombelemekkel és a másodlagos elemekkel kapcsolatban az újrafeldolgozás és az ilyen típusú elemekkel kapcsolatos eljárások nemzeti szabványosításának fokozása felé irányul.

2004 áprilisában létrehozták a Japán Hordozható Újratölthető Akkumulátor Újrahasznosító Központot (JBRC), amely kezeli és támogatja az akkumulátorok újrahasznosítását Japánban. Akkumulátor -újrahasznosító tartályokat szállítanak a boltokba és más gyűjtőhelyekre.

India

Az India vezető cinkfejlesztési szövetsége (ILZDA) szerint India a világ egyik fő ólom-sav-fogyasztója. Indiában, az utóbbi időben az átlagos vagyon gyors növekedésével, jelentősen megnőtt a gépjárművek száma, és ennek megfelelően nőtt az ólom-sav akkumulátorok újrahasznosítása.

Indiából hiányzik a formálisan tervezett újrahasznosító ipar. Az ipart nem tartják tiszteletben, és nincsenek kijelölt zónái az újrahasznosításhoz. Azonban egy olyan országban, ahol a népesség nagy száma még mindig szegény, az ólom-sav akkumulátorok újrafeldolgozásának nagy részét magánszemélyek és kis informális vállalkozások végzik, gyakran nem tesznek biztonsági vagy környezetvédelmi óvintézkedéseket.

Az ILZDA többszörös változtatásokat követelt India iparában és szabályozásában, beleértve az összes akkumulátor-kereskedő regisztrálását, a bevallások begyűjtését, valamint a legjobban regisztrált újrahasznosítók elismerését, miközben büntetéseket kényszerített ki a kormányzati előírások megszegőire.

India két legnagyobb vezető vállalata-a vezető gyártó/exportőr, a Gravita India és az ólomakkumulátor-gyártó, Amara Raja-partnerségben évente 8000 tonna ólomhulladékot újrahasznosítottak az Amara Raja létesítményeiből, és visszaadták nekik újrafelhasználás céljából (a Gravita szerint évente legfeljebb 50 000 tonna ólom és alumínium újrahasznosítása és feldolgozása). A vállalatok szerint a közös program célja a környezetvédelem és a fenntarthatóság előmozdítása.

Lásd még

Hivatkozások

További irodalom

  • G. Pistoia, J.-P. Wiaux és SP Wolsky, szerk. (2001). A használt akkumulátorok gyűjtése és újrahasznosítása . Ipari Kémiai Könyvtár, 10. kötet. Amszterdam: Elsevier Science. ISBN 978-0-444-50562-0.

Külső linkek