بازیافت باتری چگونه انجام می‌شود؟

باتریها اغلب حاوی نیکل ، منگنز ، کبالت و لیتیوم هستند که چهار ماده اولیه بسیار مهم و مفید می‌باشند که استخراج و استفاده از آنها هزینه های زیادی دارد. بنابراین استفاده چندباره آنها به صرفه جویی در هزینه‌ها و حفظ مواد اولیه کمک می‌کند.

بازیافت باتری در کشورهای مختلف به روش‌های مختلف صورت می‌گیرد تا از هدر رفتن این منابع و آلودگی محیط زیست جلوگیری شود. بازیافت باتری خودرو یکی از این فرآیندهاست که در برخی کشورها صورت می‌گیرد.

اکنون حدود ۹۰ درصد باتری های اسید – سرب بازیافت می‌شوند. شرکت های احیا کننده باتری های فرسوده را برای پردازش مجدد و تولید محصولات جدید به صنایع مختلف می‌فرستند.

بازیافت باتری چگونه انجام می‌شود؟

در مراکز بازیافت باتری ابتدا بازدهی باتری مطابق با معیارهای مشخص شده مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. پس از آن ، دو مسیر وجود دارد: یا به باتری اصطلاحاً “عمر دوم” داده می‌شود یا آن را بازیافت می‌کنند.

عمر دوم برای باتری‌ها با شارژ مجدد آنها صورت می‌گیرد. این کار در ایستگاه های شارژ سریع صورت می‌گیرد. آنها بر اساس اصل پاوربانک کار می‌کنند که اکثر مردم با استفاده از آنها برای شارژ تلفن‌های همراه آشنا هستند.

متناوباً ، ایستگاه های شارژ سریع به اتصالات برق مجهز هستند  بنابراین در سفرهای طولانی در آزادراه‌ها و بزرگراه‌ها گزینه شارژ سریع را برای رانندگان الکترونیکی فراهم می‌کنند. باتری های قابل شارژ به طور ایده آل برای همه این برنامه‌ها مناسب هستند.

علت بازیافت باتری چیست؟

تقاضای روزافزون جهانی برای باتری عمدتا به دلیل افزایش فراگیری محصولات پرتابل قابل حمل مانند تلفن های همراه و دوربین های ویدئویی ، اسباب بازی‌ها و لپ تاپ است. هر ساله مصرف کنندگان این دستگاه‌ها میلیاردها باتری از بین می‌برند که همگی حاوی مواد سمی یا خورنده هستند.

بعضی از باتری‌ها حاوی فلزات سمی مانند کادمیوم و جیوه ، سرب و لیتیوم هستند که در صورت دفع نادرست به زباله های خطرناکی تبدیل شده و سلامت انسان و محیط زیست را تهدید می‌کنند. تولیدکنندگان و خرده فروشان به طور مداوم در تلاشند تا با تولید طرح هایی که قابلیت بازیافت بیشتری دارند و مواد سمی کمتری ایجاد می‌کنند از اثرات زیست محیطی باتری‌ها بکاهند. استفاده از روش بازیافت باطری فرسوده تأثیرات زیست محیطی باتری‌ها را کاهش می‌دهد.

مثلا حدود ۹۰ % جیوه‌ و ۵۰٪ کادمیوم موجود در زباله‌های خشک شهری مربوط به باتری‌های قلمی دور ریخته شده است بنابراین بازیافت باتری قلمی می‌تواند کمک بزرگی در بازیافت این فلزات و جلوگیری از آلودگیهای زیست محیطی باشد.

انواع باتری و روش های بازیافت آنها باتری‌های خشک قابل شارژ

تولید و عرضه باتری‌های قابل شارژ به سرعت در حال توسعه است و این باتری‌ها در لوازم الکترونیکی به دلیل عمر طولانی کاربرد گسترده‌ای دارند ولی در نهایت وارد چرخه بازیافت شوند. برخی از انواع باتری‌های قابل شارژ پرمصرف عبارتند از:

باتری‌های نیکل- کادمیم

این باتریها در لوازم الکترونیک  بی ‌سیم، ابزارهای آزمایشگاهی – پزشکی و سامانه‌های هشدار دهنده استفاده می‌شوند. البته به دلیل خطر کادمیم برای سلامت انسان‌ها تولید آنها کاهش یافته است. بازیافت باتری نیکل– کادمیوم از طریق فلزکاری حرارتی صورت می‌گیرد. کادمیم استخراج شده به دلیل خلوص %۹۹.۹ مجددا  در ساخت باتری‌‌ها مورد استفاده قرار گرفته و آهن و نیکل نیز در ساخت فولاد بکار می‌روند.

باتری‌های نیکل- فلزی

این باتریها عمل طولانی تری نسبت به باتریهای نیکل کادمیم دارند و برای محیط‌ زیست خطر زیادی ندارند در نتیجه می‌‌توانند به عنوان جایگزین باتری‌های NiCd مورد استفاده قرار بگیرند. این باتریها با روش‌های مکانیکی بازیافت می‌‌شوند. بدین ترتیب که پلاستیک، هیدروژن و نیکل از یکدیگر جدا شده و نیکل بازیافت شده و در ساخت فولاد ضد زنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

باتری‌های یون- لیتیم

این باتریها نسبت به انواع فوق توانایی ذخیره انرژی بیشتری دارند و در دوربین‌‌ها، لپ ‌تاپ‌ها و موبایل‌ مورد استفاده قرار می‌گیرند. بازیافت این باتری‌ها به روش تجزیه حرارتی  یا پیرولیز انجام می‌شود و طی این فرآیند بیشترین مقدار کبالت، آهن و مس بازیابی شده و سایر مواد بازیافتی در صنایع ذوب آهن، کارخانه‌ سیمان و راه‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بازیافت باتری موبایل با این فرآیند انجام می‌شود.

باتری‌های تر

باتری‌های تر بیشتر در وسایل نقلیه مانند انواع خودروها و همچنین در وسایل ذخیره‌ ساز انرژی استفاده می‌شوند. باتری‌های سربی-اسیدی رایج ترین انواع باتریهای تر هستند.البته باتری‌های حاوی اسید سولفوریک نیز نوع دیگری از این باتریها هستند که کارکردن با آنها بسیار خطرناک است و برای محیط زیست هم مناسب نیستند.

از آنجاییکه این نوع باتری‌ها  استفاده گسترده‌ای در سراسر دنیا دارند در کشورهای اروپایی در واحدهای بازیافت تا ۹۰% بازیافت می‌شوند اما در ایران واحدهای انگشت ‌شماری در این زمینه فعالیت می‌کنند.

در خط تولید بازیافت باتری،  سرب، پلاستیک (عموماً پلی‌پروپیلن) و اسید موجود در این باتریها جداسازی شده و سرب مجددا تحت عملیات حرارتی برای تولید باتری‌های جدید قرار می‌گیرد. پلاستیک‌‌ها نیز پس از شستشو و برخی فرآیندهای اضافی به گرانول کهنه تبدیل شده و به کارخانه های تولید پلاستیک می‌روند. اسیدهای آنها نیز خالص‌ سازی  شده و به چرخه مصرف باز می‌‌گردد. بازیافت باتری ماشین و بازیافت باتری های خانگی با این روش صورت می‌گیرد.

باتری خشک یکبار مصرف

باتری‌های خشک یکبار مصرف طیف گسترده‌ای از باتری‌ها با کاربردهای گوناگون را شامل می‌شوند که در ادامه به آنها اشاره شده است.

باتری‌های روی-کربن  و روی-کلراید: در لوازمی مانند ساعت و رادیو استفاده می‌شوند که نیاز به انرژی زیادی ندارند

باتری آلکالاین/قلیایی: کاربرد این باتریها در دستگاه‌های پخش موسیقی، چراغ قوه و اسباب‌ بازی‌ها است. این باتری‌ها عمر متوسطی دارند و حاوی فلزات سنگین و آلودگی های کمتری برای محیط زیست هستند.

باتری‌های ساعت: این باتریها حاوی فلزات ارزشمندی مانند جیوه، نقره، لیتیم یا دیگر فلزات سنگین هستند و در سمعک‌ ، ضربان‌سازها یا وسایل عکاسی کاربرد دارند.

باتری‌های ساعتی روی- هوا: جایگزین مناسبی برای باتری ‌های دکمه‌ای اکسید جیوه هستند و در سمعک‌ها و پیجرهای رادیویی استفاده می‌شوند.

باتری‌های ساعتی اکسید نقره:  جزء باتری‌های آلکالاین دسته بندی می‌شوند و در ساعت‌ها و ماشین حساب بکار می‌روند.

باتری‌های ساعتی لیتیمی: در ساعت‌ها و لوازم عکاسی استفاده می‌‌شوند.

برای بازیافت این باتریها ابتدا محتویات شیمیایی‌ آنها جداسازی می‌شود. باتری‌های روی-کربن و آلکالاین منگنز با روش‌های هیدرومتالورژیک و پیزومتالورژیک روی، استیل و ترکیبات آهن- منگنز را بازیافت می‌کنند. بازیافت باتری‌ ساعت اکسید جیوه، روی، فولاد و نقره را تولید می‌کند.

اثرات مثبت بازیافت باتریها

ترکیب دقیق و تعداد مواد شیمیایی داخل باتری با توجه به نوع باتری متفاوت است ، اما این لیست اغلب اوقات شامل کادمیوم ، سرب ، جیوه ، نیکل ، لیتیوم و الکترولیت است. باتری‌ها وقتی به سطل آشغال خانگی انداخته می‌شوند ، در محل های دفن زباله قرار می‌گیرند. با خوردگی لایه باتری ، مواد شیمیایی به خاک می‌ریزند و به منبع آب ما راه می‌یابند و سرانجام آنها به اقیانوس می‌رسند.

همچنین  لیتیوم موجود در باتری‌ها هنگام قرار گرفتن در معرض ، به صورت فرار واکنش نشان می‌دهد. لیتیوم می‌تواند باعث آتش سوزی در محل دفن زباله شود که می‌تواند سالها در زیر زمین بسوزد. این ماده شیمیایی ، سمی را در هوا آزاد می‌کند  که احتمال قرار گرفتن انسان در معرض آن را افزایش می‌دهد.

طبق گفته آژانس ثبت مواد سمی و بیماری‌ها ، کادمیوم و نیکل از عوامل سرطان زای انسانی شناخته شده هستند. سرب با نقایص مادرزادی و آسیب های عصبی و رشدی مرتبط است. جیوه نیز مخصوصاً به شکل بخار بسیار سمی است به همین دلیل دولت‌ها استفاده از آن را در باتری از سال ۱۹۹۶ ممنوع کرده اند.