Проблема утилизации батареек. Как уменьшить вред батареек для окружающей среды

Утилизация батареек – острая проблема нашего общества на которую тратиться недостаточно внимания. Во многих инновационных странах эта проблема уже решена. Однако очень малое количество людей нашей страны уделяет должное внимание утилизации и переработке вредных предметов массового использования. Каждому гражданину необходимо знать о важности утилизации батареек после эксплуатации, об их влиянии на окружающую среду и здоровье человека.

Зачем утилизировать батарейки?

Вред батареек начинается после того как они попадают в мусорное ведро или просто выбрасываются на улице. Экологи возмущены безответственностью людей к своему собственному здоровью, так как разрушающаяся оболочка батарейки начинает выделять вредные вещества, такие как:

• ртуть;
• свинец;
• никель;
• кадмий.

Эти химические соединения при разложении:

• попадают в почву и подземные воды;
• на станции водоснабжения вредные вещества поддаются очищению, однако полностью устранить их из жидкости невозможно;
• накопившийся яд вместе с водой влияет на рыб и других речных жителей, которых мы употребляем в пищу;
• при сжигании на специальных перерабатывающих заводах батарейки выделяют более активные химические вещества, они попадают в воздух и проникают в растения и легкие животных и человека.

Наибольшая опасность от сжигания или разложения батареек состоит в том, что при накапливании химических соединений в организме человека они повышают риск развития онкологических заболеваний, а также влияют на здоровье плода во время беременности.

Куда девать батарейки после использования?

Проводить самостоятельную утилизацию использованного материала не получится. В больших городах нашей страны есть специальные пункты приема, которые принимают на утилизацию элементы питания. Чаще всего пункты приема использованных батареек находятся в торговых точках магазинов. Сдавать батарейки возможно в крупной торговой сети IKEA. Носить по одной батарейке в пункты приема очень неудобно, поэтому можно просто откладывать их до момента накопления 20-30 штук.

Технология утилизации

Благодаря современным технологиям утилизация одной партии батареек занимает 4 дня. Переработка элемента питания включает такие общие этапы:

1. Первоначально происходит ручная сортировка сырья в зависимости от вида батарейки.
2. В специальной дробилке партия продукции подвергается дроблению.
3. Дробленный материал поступает на магнитную линию, которая отделяет крупные элементы от мелких.
4. Большие детали отправляются на повторное дробление.
5. Мелкое сырье нуждается в процессе нейтрализации.
6. Сырье разделяется на отдельные компоненты.

Сам процесс утилизации материала очень затратный, он производится на крупных заводах. К сожалению, в странах бывшего Советского Союза располагается очень мало заводов по переработке такого вредного продукта. Существуют специальные хранилища батареек, однако за многие годы помещения полностью заполнены.

Опыт европейских стран

В Евросоюзе проблема утилизации батареек не носит такой острый характер. Почти в каждом магазине и даже на предприятиях находятся контейнеры для сбора отработанного материала. Для перерабатывающих заводов заранее предусмотрены траты на переработку материала, поэтому эта стоимость уже заложена в цену новой продукции.

В США пункты приема находятся сразу в магазинах продажи таких товаров. В стране ежегодно утилизируется до 65% продукции, ответственность за это возлагается на дистрибьюторов и продавцов товара. Финансируют переработку материала производители батареек. Самые современные способы переработки происходят в Японии и Австралии.

Вывод

Наше общество уделяет мало внимания проблеме утилизации батареек. Одна батарейка не прошедшая утилизацию способна навредить 20 квадратным метрам почвы. Вредные химические вещества попадают в воду, которой каждый человек пользуется через системы водоснабжения. При отсутствии правильной утилизации повышается вероятность развития онкологических заболеваний и врожденных патологий. Каждый из нас должен позаботиться о здоровье будущего поколения и способствовать переработке батареек после их эксплуатации.

Челябинский предприниматель Владимир Мацюк одним из первых в России начал переработку батареек, которые для него собирают Media Markt и IKEA. Бизнес пока мизерный, но очень перспективный

Челябинский предприниматель Владимир Мацюк (Фото: Екатерина Кузьмина / РБК)

​Отходный промысел

Выросший в советском Казахстане Мацюк из личного опыта знал, как нужно бережно относиться к ресурсам. «Там часто возникали проблемы со снабжением, — вспоминает предприниматель в интервью РБК. — Поэтому из шкурок съеденных апельсинов мама делала цукаты, а из косточек облепихи, если их настоять на подсолнечном масле, получалось обеззараживающее масло. Для меня тогда это был естественный ход вещей».

В конце 1990-х Мацюк окончил экономический факультет Южно-Уральского государственного университета (Челябинск) и стал совмещать преподавание и работу в коммерческих структурах. В 2004 году он решил подойти серьезно к летней практике студентов по курсу «теория организации», предложив им создать фирму по-настоящему. Студенты сами придумали название фирмы — «Мегаполисресурс», а потом стали решать, чем она будет заниматься. У Мацюка уже был опыт решения «экологических» вопросов для челябинских фирм, поэтому было решено сосредоточиться на понятной тематике (переработка макулатуры). Но практика быстро закончилась, а Мацюк почувствовал вкус к бизнесу. «Я решил, пусть будут отходы, но с драгметаллом, из них нужно вытащить ценное содержимое и понизить класс опасности», — вспоминает он.

Мацюк решил заняться сбором фиксажа — раствора, который используется для закрепления изображений на пленке или бумаге. В зависимости от типа съемки (черно-белая, цветная, рентгеновская) при фиксаже до 70% серебра, содержащегося в фотобумаге (от 5 до 40 г на 1 кв. м), переходит в раствор, из которого серебро можно достаточно легко извлечь. «Главное было правильно определить цену приобретения отработанного раствора, чтобы лабораториям был смысл его хранить и продавать нам», — вспоминает Мацюк. По словам предпринимателя, литр фиксажа приобретается по цене от 40 до 70 руб.: «Методом электролиза из него можно извлечь до 4 г серебра». При текущих ценах на серебро (около 27 руб. за грамм) на литре фиксажа « Мегаполисресурс» может заработать около 110 руб. На запуск этого бизнеса (преимущественно на покупку оборудования) Мацюк потратил $20 тыс. В прибыль вышел уже через восемь месяцев. Прибыль составляла 25-30% выручки. Получаемое в виде гранул серебро « Мегаполисресурс» продает ювелирам (среди клиентов — великоустюжский завод «Северная чернь»).

Фото: Екатерина Кузьмина / РБК

В 2008 году к извлечению серебра из фоторастворов добавился бизнес по его извлечению из пленок. «Сначала думали, что можно смыть с пленок серебро с помощью жесткой химии, но это люди, ручной труд, высокая степень опасности, а спать хочется спокойно, — вспоминает Мацюк. — Нашли биологические решение — специальные бактерии превращают пленку в желатин, из которого затем извлекается серебро. Вся процедура по опасности близка к сырному производству».

В 2009 году «Мегаполисресурс» стал заниматься утилизацией микросхем и электроники (медицинской и офисной техники), в которых помимо серебра есть золото и другие редкие металлы. Требования по переработке различной техники были введены в 2002 году федеральным законом «Об охране окружающей среды», и за их нарушение компаниям грозил штраф от 100 тыс. до 250 тыс. руб. или приостановка деятельности до полугода. «Первыми клиентами стали консульства и иностранные компании: они жутко боялись наших законов, согласно которым у нас нельзя просто так выкидывать компьютеры», — вспоминает Мацюк. Сейчас «Мегаполисресурс» по этой тематике активно обслуживает госструктуры — только за последние два года, по данным сайта госзакупок, компания Мацюка выиграла более 40 конкурсов на утилизацию различной техники на общую сумму около 2,5 млн руб.

Батарейки — тоже отходы

Идею перерабатывать батарейки Мацюку подкинули «из зала». В 2013 году, когда предприниматель выступал на одной из конференций, его спросили, почему он перерабатывает платы, но не перерабатывает батарейки. «Я ответил, что можем и батарейки, но никто их не собирает в достаточном количестве», — говорит Мацюк. После конференции на него вышла одна из общественных организаций Санкт-Петербурга, собравшая 2 т использованных батареек. Для «Мегаполисресурса» это был первый опыт работы с элементами питания.

Как перерабатывают батарейки

Для переработки элементов питания «Мегаполисресурс» использует производственную линию, на которой утилизируются микросхемы. В первую очередь батарейки дробят и специальной магнитной лентой отделяют железные элементы. Из получаемой полиметаллической смеси в несколько этапов выщелачивания извлекают марганец и цинк (в виде солей), а также графит. В общей сложности на четыре извлекаемых элемента приходится 80% массы батареек. Производственные линии «Мегаполисресурса» позволяют осуществлять переработку до 2 т батареек в сутки. Переработка батарейки занимает около четырех дней.

В 2013 году проект по сбору батареек решила запустить сеть Media Markt, которая в качестве партнера по переработке выбрала «Мегаполисресурс» (компании уже сотрудничали по фоторастворам). Для торговой сети это социальный проект (в Германии утилизируется свыше половины продаваемых батареек). При старте проекта выяснилось, что батарейки не включены в российский классификатор отходов, на исправление этого недочета и другие организационные мероприятия Media Markt и «Мегаполисресурс» потратили почти полгода. «Общая масса батареек, отправленных на переработку в 2014 году, составила около 18 т, — сообщил РБК представитель Media Markt. — Это более чем вдвое больше, чем мы планировали при запуске проекта (7 т)». Свои батарейки компании Мацюка отдают также IKEA (три точки в Москве, собрано около 6,5 т), сеть магазинов «ВкусВилл» (56 точек в Москве, 1,4 т), а также торговые сети в нескольких регионах (несколько десятков точек).

Мусорный ресурс

565 млн батареек было продано в России в 2013 году

30 тонн батареек переработал «Мегаполисресурс» в 2014 году

2 тонны батареек в час может переработать «Мегаполисресурс»

70 руб. — стоимость переработки 1 кг батареек

1,5 млн руб. выручила компания от переработки батареек в 2014 году

100 млн руб. — общая выручка «Мегаполисресурса»

Источники: данные компании, «Гринпис Россия», расчеты РБК

Для « Мегаполисресурса» переработка батареек — небольшой, но перспективный бизнес. В отличие от фиксажа, пленок и компьютеров за батарейки Мацюк не только не платит, но еще и получает деньги — от компаний, которые их собирают. «За переработку 1 кг батареек мы платим 70 руб., — рассказал РБК директор по связям с общественностью « ВкусВилл» Евгений Щепин. — При этом нам самим приходится доставлять батарейки на склад « Мегаполисресурса» в Москве. Услуги транспортировки они пока не оказывают». Менеджер экопроекта Media Markt Алена Юзефович в ноябре 2014 года рассказывала интернет-изданию Recycle, что «начальный ценник « Мегаполисресурса» за транспортировку и переработку килограмма батареек — около 110 руб.». Компания не зарабатывает на партнерах, а берет с них только себестоимость доставки и переработки батареек: «70 руб. — это средняя стоимость переработки 1 кг батареек», — утверждает Мацюк. По его словам, доход от переработки батареек в 2014 году составил 1,5 млн руб.

Большую часть этой суммы внесли сборщики батареек, торговать продуктами утилизации у Мацюка пока получается не очень. Из 1 т батареек можно получить 288 кг марганца, 240 кг цинка, около 47 кг графита. «Содержание марганца (28,8%) и цинка (24%) в батарейках выше, чем в самых богатых рудах (до 26%), — отмечает Мацюк. — Если мы посмотрим на батарейки как на сырье, а не как на отходы, то увидим уникальное месторождение, в котором много ценного сырья». Но это теоретически. А практически продавать получается только железо из батареек: оно поступает на завод «Мечела» в Челябинске. С продажами солей цветных металлов пока тяжело: «Объемы небольшие и малоинтересны оптовым покупателям, а продавать в розницу для лабораторий слишком трудоемко».

По расчетам РБК, если бы «Мегаполисресурс» продавал химически чистый металл, то извлеченные из 30 т батареек 1,4 т графита, 8,6 т марганца и 7,2 т цинка могли принести компании около $50 тыс. (около 1,9 млн руб. по среднему курсу рубля в 2014 году; исходя из рыночных цен на металлы). Но чтобы получать марганец и цинк в виде металла, нужны дополнительные инвестиции в $1,5 млн, рассказывает Мацюк.

Кризис подвел

Основными статьями дохода для «Мегаполисресурса» по-прежнему являются переработка офисной техники и фотоотходов. В 2014 году эти направления, по словам предпринимателя, принесли компании в сумме 100 млн руб. (приблизительно в равных долях). В 2013 году, согласно данным «Контур.Фокус», выручка компании составила 49 млн руб., а чистая прибыль — 7,7 млн руб.

Мацюк ожидает, что объемы утилизации вырастут. «В декабре 2014 года были приняты поправки в закон «Об отходах производства и потребления», которые обязывают производителя платить либо утилизационный сбор за свою продукцию, либо брать на себя обязательства по ее частичному обратному сбору, — рассказывает Мацюк. — Но пока нет соответствующих подзаконных актов, как это все будет работать, непонятно».

В случае с батарейками, если перерабатываться будет хотя бы 10% того, что продается (в 2014 году, по оценке Мацюка, было продано 8 тыс. т), это позволит «Мегаполисресурсу» ежегодно зарабатывать свыше 100 млн руб.

В 2015 году Мацюк планирует заработать 220 млн руб. на утилизации офисной техники и примерно 100 млн руб. — на извлечении серебра из пленок и растворов. Насколько эти планы реалистичны? В прошлом году «Мегаполисресурс» завершил с убытком (Мацюк его размер не раскрывает) из-за падения цен на серебро во втором полугодии на 20% (с $20 до $16 за тройскую унцию). В результате компании «Мегаполисресурс» и «Фрактал» (также принадлежит Мацюку) не стали выполнять заключенные ранее контракты как на переработку лома, содержащего драгметаллы (например, с НИИ полупроводниковых приборов — на 3,8 млн руб.), так и на поставку серебра (заводу «Северная чернь» — на 427 тыс. руб., компании «Ювелирдрагметалл» — на 3,6 млн руб.). Это, как следует из картотеки арбитражных дел системы «Право.ру», вынудило партнеров компании обращаться в суды. «Мы брали кредиты и закупали оборудование исходя из цен на серебро в $30-35 за тройскую унцию, а продавать металл были вынуждены по ценам почти вдвое ниже», — отмечает Мацюк. В январе 2015 года он зарегистрировал в Кургане новую компа​нию «Мегаполисресурс».

Московские конкуренты

В Москве помимо «Мегаполисресурса» батарейки на утилизацию принимают еще несколько фирм: ООО «Экопроф» — по 580 руб. за 1 кг, ООО «Мегаполис-Групп» — по 100 руб. за 1 кг. Имеют ли эти компании собственные мощности по переработке элементов питания, их сотрудники по телефону сообщить не смогли.

Возьмите любую батарейку и внимательно рассмотрите. Видите на ней рисунок контейнера, перечеркнутого крест-накрест? Нетрудно догадаться, что так нас информируют о запрете выбрасывать этот предмет в обычный мусорный бак. А если все-таки выбросить? К сожалению, даже она отравит вредными веществами 20 квадратных метров земли или 400 литров воды.

В современной жизни одна среднестатистическая российская семья использует до полукиллограмма элементов питания в год. В средней величины городе так ежегодно скапливается тонна-другая, а в мегаполисе – и до нескольких тонн использованных батареек и аккумуляторов.

Не все люди знают, почему батарейки нельзя выбрасывать в мусор. Тогда как каждая из них – это соединение металлов и химических веществ, зачастую ядовитых и опасных для всего живого. Наиболее часто при производстве элементов питания используются:

1. Никель и кадмий. Оба этих тяжелых металла являются токсичными. Вода и урожай, выросший на земле, отравленной кадмием, способны вызвать у человека деформацию скелета, дисфункцию легких или почек и даже злокачественные опухоли.
2. Цинк. Соли цинка обладают прожигающим действием, способны повредить кожу и слизистые оболочки. Отравление большим количеством цинка может закончиться отеком легких, нарушением работы сердца и кровеносной системы.
3. Литий. Обладает слабой токсичностью. Однако утилизация литиевых батарей также требует специального подхода, так как этот элемент способен самовоспламеняться, вступая в реакцию с кислородом воздуха или влагой, что может стать причиной пожара.
4. Ртуть. Смертельную опасность представляют ее пары. Они очень ядовиты и могут привести человека к тяжелой болезни, слабоумию и даже смерти.
5. Оксид серебра. Не является токсичным.
6. Свинец. При отравлении поражает мозг, кости, печень и почки. Особенно опасен для детей. Известны конкретные случаи высокой детской смертности от массового отравления свинцом в Нигерии и Синегале. Причиной стало поражение свинцом почвы из-за неправильной переработки батарей и аккумуляторов.
7. Кобальт. Избыток кобальта способен вызывать у человека неврит слухового нерва, увеличение щитовидной железы, дерматиты, аллергии, нарушения в работе сердца.

По уровню опасности для человека кадмий, ртуть, свинец, цинк отнесены к 1-ому классу (особо опасные), кобальт и никель – ко 2-ому. Даже незначительное на первый взгляд отравление данными веществами может представлять серьезную угрозу для его здоровья и жизни.

Что происходит с аккумуляторными устройствами, которые мы легкомысленно выбросили в обычный мусорный бак?

Как утилизировать батарейки безопасно? Ответ очень прост и очевиден: ни в коем случае не «просто выбросить»! Они должны обязательно попасть на специализированное предприятие, которое профессионально занимается их утилизацией.

Особенности технологического процесса

Полностью безопасная для экологии технология переработки элементов питания – актуальная проблема для всего мира. К сожалению, даже в передовых странах эти процессы утилизации до сих пор далеко не совсем экологически чисты.

По статистике, в мире вторая жизнь достается всего лишь 3% от полного объема выпущенных аккумуляторных устройств. Конечно, ситуация кардинально отличается в разных странах. Например, в Австралии переработка и утилизация составляет почти 80% от общего объема по стране, в США – около 60%.

Большое внимание отжившим элементам питания уделяют в Европе. Как правило, сдать батарейки на утилизацию можно во многих крупных торговых центрах стран Евросоюза, там установлены специальные контейнеры для сбора. К тому же, сдав старые элементы питания, потребитель получает скидку на приобретение нового аналогичного товара.

В России еще несколько лет назад экологичная утилизация батареек практически отсутствовала. Переработка батареек возможна только на специализированных предприятиях, но как бизнес такой вид деятельности был нерентабелен: сам процесс стоил дороже, чем последующая продажа полученного сырья.

В итоге в стране существовал небольшой ряд компаний, занимавшихся сбором и хранением этой специфической продукции. Но проводилась утилизация батареек за деньги. То есть, мало того, что такое предприятие нужно найти, нужно еще заплатить из своего кармана. И сколько стоит сдать батарейки на утилизацию? Оказывается, не так уж и мало: на сегодня около 100 рублей за килограмм.

У добровольцев, готовых собирать аккумуляторный утиль у населения бесплатно, возникали и другие ощутимые трудности. Например, в 2004 году ИКЕА начинала сбор, организовав точки приема в своих магазинах, но этот процесс пришлось прекратить по требованиям Роспотребнадзора. Государственный Биологический Музей им К.А.Тимирязева какое-то время принимал аккумуляторные мини-устройства на хранение, но имеющиеся в распоряжении резервуары оказались быстро заполнены.

К счастью, сегодня ситуация начинает меняться. С 2013 года в Челябинске работает завод по переработке батареек. Именно туда в настоящее время поступают отработанные элементы питания со всей страны. Его технологии, по оценке представителей Гринпис, позволяют перерабатывать батарейки и аккумуляторы на 80%. Завод по переработке активно сотрудничает с предприятиями, готовыми взять на себя функции по сбору опасного мусора у населения. Однако проблем в этом вопросе утилизации, в стране остается все так же много.

Существуют разные технологии работы с опасным вторсырьем.

Например, извлечение свинца происходит в несколько шагов:

1. Батарейки загружаются в бетонный колодец, сверху оснащенный электромагнитом, а снизу – сеткой.
2. Магнит притягивает лишний металл, а электролиты вытекают сквозь сетку в отдельный контейнер.
3. Основная масса размалывается дробилкой на мелкие кусочки.
4. Водяной пылью под высоким давлением осуществляют разделение материалов: отдельно мелкие части с пластиком и крупные куски.
5. Крупные части затем перемещают в специальную емкость с каустической содой, где все в итоге превращается в свинцовую пасту.
6. Свинцовая паста переплавляется в отдельном бункере.
7. В результате плавки получают твердый и мягкий свинец, а также его сплавы по конкретным заказам. Слитки готового свинца по качеству не уступают только что произведенным из свинцовой руды.

Извлечение кадмия осуществляется двумя основными методами:

1. Гидрометаллургический (с использованием аммиака, серной кислоты и солевых растворов). При высокой степени экологичности данный способ дает низкую степень извлечения кадмия.
2. Пирометаллургический, например, вакуумная дистилляция. Производство с высокой степенью экологической опасности. Получаемый оксид кадмия низкого качества.

К сожалению, универсальных и полностью экологичных методов, обладающих высокой рентабельностью, пока нет. Но наука постоянно ищет новые пути решения проблем.

Что делать с отработанными элементами питания?

Очевидно, что легкомысленно относиться к вопросу, как правильно утилизировать батарейки, просто нельзя.

Что же делать обычному рядовому потребителю? Куда утилизировать опасный мусор, куда можно сдать его быстро и без особых временных и денежных затрат?

По счастью, сегодня варианты есть.

1. Во многих городах волонтеры и активисты – защитники окружающей среды проводят сбор батареек для утилизации самостоятельно. Во время акции они либо обходят дома, либо устраивают пункты, где происходит прием элементов питания.
2. В продаже есть специальные контейнеры именно для хранения отживших аккумуляторных мини-устройств в домашних условиях. Они герметично закрываются съемной крышкой, позволяя в любой момент емкость. Таким образом, вы сможете достаточно долго хранить дома отработанные батарейки, пока не представится возможность сдать их на переработку.
3. Сегодня прием батареек на утилизацию уже осуществляют многие магазины электроники, заключившие договор с утилизирующим предприятием. Для этого в салонах расположены специальные контейнеры для сбора. Если вы такого контейнера не видите, поинтересуйтесь у продавцов, возможно, они знают, где расположен ближайший в вашем районе.
4. К приему старых приборов взамен ну покупку новых подключился крупный бизнес по продаже бытовой техники – торговые сети, салоны розничных продаж которых есть практически в любом крупном городе России. В перечень принимаемых товаров входят и элементы питания. Сдав их, вы получите бонус в виде ощутимой скидки на покупку новых товаров.

Во многих развитых странах вопрос, можно ли выбрасывать батарейки в мусор, решен на уровне закона. Мусоросборщики, обнаружив опасный мусор, скажем, в обычных пищевых отходах, просто оштрафуют домовое управление, а уж те, в свою очередь, найдут и накажут нарушителя. Население хорошо информировано, где утилизировать батарейки и прочий опасный мусор. Предусмотрены штрафы и для производителей, и для крупных магазинов продажи электроники – за отсутствие у них пунктов приема элементов питания, куда должна централизованно осуществляться сдача батареек населением.

Конечно, в России такого контроля пока нет. Но каждый из нас, лично, вполне способен осмысленно и ответственно отнестись к проблемам экологии. Ведь земля, воздух и вода общие, и в чистоте и безопасности окружающей среды мы все нуждаемся одинаково.

№1 г. Радужный

Проблема утилизации батареек

Малов Григорий,

Микульшин Вячеслав

Руководители работы

учитель физики

Мимеева Е. В,

учитель математики

Цель работы: изучить принципы работы элементов питания и рассмотреть экологические аспекты вредного воздействия неправильно утилизированных батареек.

Задачи:

Изучить теоретические основы устройства и принципы работы батареек;

Изучить вредное воздействие на природу отработанных батареек;

Провести оценку экологического состояния утилизации опасных элементов питания в нашем городе;

Разработать предложения по решению экологической проблемы утилизации батареек.

Введение

Защита окружающей среды не должна быть для школьников чем-то абстрактным. Мы должны заботиться о чистоте нашей планеты, чтобы будущие поколение жили в благоприятных условиях. Одной из проблем современности в области экологии является проблема утилизации батареек, которые сегодня стали таким привычным предметом нашего ежедневного пользования. Защита окружающей среды от продуктов распада батареек, когда батарейки просто выкидываются, а не утилизируются надлежащим образом очень важна на сегодняшний момент. Во многих странах Европы эта проблема уже решена, а в нашей стране ее решение находится в зачаточном состоянии. Мы в своей работе рассмотрели физическое устройство батарейки, принципы ее работы, нашли информацию о том какой вред природе приносит неправильная утилизация батареек. Мы не равнодушны к экологии нашей Родины, поэтому мы стараемся сделать все возможное чтобы природе был нанесён наименьший вред.

Теоретическая часть

Что такое батарейка?

Батарейка - это элемент питания, автономный источник электричества для разнообразных устройств (*****).

Батарейки бывают нескольких видов («мизинчиковые», «пальчиковые», «крона», «бочка», «таблетка»):

Неперезаряжаемые (одноразовые): угольно-цинковые (массовое производство, самый дешевый способ), щелочно-марганцевые (алкалиновые), пуговичные батарейки, литиевые. Составляют 75% от общего рынка батарей.

Перезаряжаемые (многоразового использования): никель-кадмиевые, никель-металлгидпридные, литий-ионные, свинцово-кислотные. Представляют четвертую часть рынка портативных батареек.

Также существуют промышленные и автомобильные батарейки.

Почему батарейки опасны?

В США 50% всех токсичных металлов приходится на долю отработанных и выброшенных батареек. А, они составляют 0,25% объема всех отходов.

По статистике, на одну выброшенную батарейку приходится 20 квадратных метров земли, загрязненных тяжелыми металлами или около 400 литров воды. Металлическое покрытие отработанных и выброшенных батареек разрушается, тяжелые металлы просачиваются в грунтовые воды и почву. Как следствие, отравляются животные и растения, которые попадают к нам на стол в виде пищи, и оказываясь в нашем организме отравляет нас.

Губительный эффект может стать очевидным для человека через несколько лет, поскольку тяжелые металлы начинают свое воздействие лишь достигая определенной концентрации – вызывают отравления, раковые заболевания и мутации. Например, кадмий поражает почки, печень, поджелудочную железу, блокирует работу некоторых важных для жизнедеятельности организма ферментов. Или ртуть – она коварна, так как действует бессимптомно. Необратимые процессы в организме начинаются незаметно.

Батарейки могут быть опасными по следующим причинам: токсичность содержащихся внутри металлов, способность отдельных видов батареек к самовзрыванию, утечка опасных веществ при механическом повреждении элементов питания.

Взорваться батарейки могут при взаимодействии с огнем или при попытке человека зарядить не перезаряжаемую батарейку. Взорвавшись, элемент питания может вызвать пожар, а при попадании на тело человека – химический ожог. Взрываться могут литиевые батарейки, поскольку для них существуют особые условия перезарядки, которые важно аккуратно соблюдать. Опасность утечки токсичных металлов существует в батарейках, содержащих ртуть, никель, кадмий, свинец. В зависимости от стандартов страны производителя на батарейках может быть написан состав или нет. Чаще всего информация отсутствует.

Как работает батарейка

Поскольку довелось нам жить в 21 веке, с батарейками мы сталкиваемся ежедневно - в пульте дистанционного управления телевизором, в брелоке протвоугонного устройства, в электронных часах, в детских игрушках и карманных фонариках. Постепенно одноразовые источники питания вытесняются перезаряжаемыми аккумуляторами, но списывать со счетов их пока рано. В этой статье мы покопаемся во внутренностях самого распространенного типа одноразовых источников питания - щелочных (алкалиновых) марганцево-цинковых батареек. Появились щелочные батарейки где-то в середине прошлого века, и достаточно быстро потеснили использовавшиеся тогда солевые поскольку хотя и были дороже, но при этом обеспечивали отдачу энергии почти на порядок больше. Любой химический источник тока содержит в себе три обязательных компонента - два электрода, с которых снимается напряжение и агрессивную среду - электролит. Для экономии места и одновременном увеличении площади поверхности взаимодействия один из электродов обычно исполняется в виде порошка. В щелочной батарейке это анод - отрицательный электрод - из порошка цинка. В качестве электролита применяются концентрированные растворы калиевой или натриевой щелочи (KOH, NaOH) с добавками ZnO. Иногда роль электролита выполняет щелочь лития - LiOH. Чтобы электролит, будучи жидкостью по сути, не вытекал из батарейки, он загущается природными или синтетическими полимерными соединениями. При реакции анода с щелочью цинковый корпус постепенно в ней растворяется. В начале процесса разряда происходит окисление цинка с образованием цинката ZnO22- (или Zn(OH)42-). После насыщения раствора электролита цинкатом, начинается вторичный процесс: Zn + 2OH - → Zn(OH)2 + 2е - (Впоследствии гидроксид цинка разлагается на ZnO и Н2О) При этом вблизи порошкового цинкового анода образуется область с избыточным содержанием имеющих отрицательный заряд электронов. На второй стадии в среде электролита в процессах выделения и поглощения ионов ОН - наступает равновесие, и щелочь не расходуется. В результате малого количества электролита, который заполняет только поры электродов и межэлектродное пространство достаточно для весьма долгой работы элемента питания. Чтобы снять полученный избыточный заряд с области анода, внутрь помещают проводник из латуни (6), выведенный на дно батарейки, а чтобы замедлить процесс корродирования цинка, в состав анодной массы добавляют ингибитор - замедлитель коррозии. 1-катод, 2-сепаратор с электролитом, 3-корпус, 4-футляр, 5-токоотвод, 6-анод, 7-дно, 8-прокладка Роль положительного электрода выполняет порошковый диоксид марганца МnО2, смешанный с угольным порошком (для увеличения электропроводности), электролитом и загустителем. Полученная паста прессуется к внутренней поверхности никелированного стального корпуса батарейки. При разряде батарейки диоксид марганца восстанавливается до метагидроксида марганца - МnООН. Это процесс необходимый, чтобы удалить из электролита избыток ионов ОН - но результатом его является постепенное обволакивания зерен диоксида марганца метагидроксидом, что влечет за собой преждевременное прекращение службы батарейки. Чтобы пасты не смешивались, между ними прокладывают тонкий нетканый материал, пропитанный электролитом. Зная принцип работы батарейки, можно понять почему работает шаманский метод продления их службы. Многие знают секрет, что севшую батарейку можно ненадолго привести в чувство, постучав ею о твердую поверхность. При этом гранулы диоксида марганца раскалываются контакт восстанавливается. А есть еще более варварский способ - пробить корпус батарейки гвоздем и погрузить корпус (не полностью) ненадолго в воду. В результате вода несколько разбавит электролит, и ему будет проще проникнуть к гранулам марганца. Ну и в конце замечу, что, прижившееся обиходное название "батарейка" для описанного выше прибора, вообще говоря неверно. Правильнее будет сказать "гальванический элемент" или "элемент питания". Ибо "электрическая батарея", "аккумуляторная батарея" - это устройство, представляющее собой цепь последовательно соединенных элементов. Также как в артиллерии батарея состоит из нескольких орудийных расчетов, а батарея отопления - из нескольких секций. Впрочем, название это настолько прилипло ко всяким "мизинчиковым", "пальчиковым" и т. п. "батарейкам", что слилось с ними

Исследовательская часть

Исследование проблемы утилизации батареек в нашем городе было организовано по следующему плану.

Исследование количества батареек в среднестатистической семье города Радужный. Исследование уровня продаж батареек в городе Радужный. Решение проблемы утилизации батареек в нашем городе. Наши предложения по способам утилизации батареек.

Для того чтобы понять насколько эта проблема актуальна в нашем городе мы провели социологический опрос среди учащихся 8 А класса. В среднем семьи наших учащихся состоят из 4 человек и проживают в двухкомнатной квартире.

1 вопрос. Сколько батареек находится в квартире в ваших бытовых приборах?(телфоны, пульты ДУ, часы, компьютерные принадлежности, игровые устройства)- 16-18 батареек на семью.

2 вопрос. Как часто Вы покупаете батарейки?-в среднем по 2 штуки в месяц .

3 вопрос. Батарейки какой фирмы-производителя вы чаще покупаете?- Energazer , Duracel

4 вопрос. Какие типы батареек чаще используются в вашей семье?- AA (“пальчиковые»)

В среднем в течение года семья из 4 человек покупает 24 батареек, следовательно, на одного человека приходится по 6 батареек, и через год они должны быть утилизированы. В нашем городе проживает примерно 18500 человек, значит в течение года подлежат утилизации 111000 батареек.

Продажу батареек в нашем городе осуществляют специализированные магазины: «Кондор», «Kodak”, “Фотоник» и в неспециализированных: «Карапуз», «Сказка», в киосках «Роспечать». Нами были проведены беседы с продавцами-консультантами магазина «Кондор». Выяснилось, этот специализированный магазин получает большую прибыль от продажи батареек. Конкретные цифры нам не назвали, но исходя из наших расчетов можно предположить что магазины города Радужный при расчетной стоимости одной батарейки примерно 20 рублей выручка за год составляет 2220000 рублей.(из этой суммы нужно вычесть затраты по себестоимости этого товара). Несмотря на приличный доход от продажи батареек, ни один магазин города Радужный не занимается утилизацией пришедших в негодность элементов питания, хотя в некоторых городах власти обязывают принимать использованные батарейки именно в местах их продажи.

Поиск информации об утилизации батареек оказался не таким уж простым: собственно, утилизацией этой в России вообще практически не занимаются. Как же в нашем городе утилизируют использованные батарейки? В результате беседы с представителями администрации города мы выяснили, что до этого года специализированных контейнеров для сбора этого вида бытовых отходов в городе не было. Недавно город приобрел 2 контейнера для сбора использованных батареек и других твердых бытовых отходов, но они еще не поступили в эксплуатацию. До сегодняшнего дня все использованные батарейки выбрасываются жителями города в контейнеры для обычного бытового мусора, а затем вывозятся на свалку. Батарейки содержат тяжёлые металлы (кадмий, свинец, ртуть, литий и т. п.), которые очень сильно загрязняют окружающую среду. Одна выброшенная пальчиковая батарейка загрязняет около 20 кв. м. земли.

При сжигании мусора все эти тяжёлые металлы и токсичные отходы попадают прямиком в атмосферу. Батарейка разлагается примерно 200 лет, но относительная быстрота утилизации перечёркивается масштабами загрязнения: одна батарейка «обогащает» почву тяжёлыми металлами на площади около 20 квадратных метров и на глубине около 5 метров. Весной тают снега, через заражённую почву пробегают ручьи, прихватывая с собой, помимо пестицидов с полей, солей-кислот (отходов промышленности) и технических масел, ещё и тяжёлые металлы от «безобидных» батареек. Вода попадает в реку, откуда производится забор воды для последующего очищения и подачи в дома. Только от тяжёлых металлов очистить воду ох как тяжело…

Мы считаем, что нужно создать систему сбора вышедших из строя батареек, как это сделано во многих европейских странах. Нужно проводить разъяснительную работу среди населения нашего города о необходимости относить эти батарейки в специализированные контейнеры, но если их будет мало, то, скорее всего, проблема не будет решена, нужно организовать пункты бесплатного приема батареек в местах их продажи.

Мы нашли в интернете материал, который нам показался актуальным. Проблема утилизации пластиковых бутылок стоит также как и батареек. В связи с этим, появилась следующая идея, сталкивающая наших двух вечных врагов пластиковую бутылку и батарейки.

Пластиковые бутылки будут разлагаться как минимум лет 100-200. можно использовать этот факт для блага природы! Если у вас нет возможности сдать батарейки в переработку, а они все продолжают появляться, можно поступить следующим образом. Выделить одну пластиковую бутылку (к примеру 0,5 л), и складывать в нее все использованные батарейки, и как только она заполнится, крепко закрутить крышку и только тогда выбросить ее в мусор, сразу же выделяя новую бутылку.

Таким образом, выброшенные батарейки будут долгие столетия храниться в этой бутылке не нанося вреда природе. Конечно это не переработка, но все же это очень простой и эффективный способ снизить вред от батареек для природы..Чтобы помочь природе, а также дать возможность проявить инициативу всем цивилизованным людям, Биологический музей им. и Департамент природопользования г. Москвы объявили акцию по сбору использованных батареек «Лучший защитник планеты ». Вы просто приносите собранные батарейки в музей, заполняете анкету и получаете приз, который полагается даже за одну-единственную батарейку!
С момента начала акции усилиями участников было собрано более 30 тыс. батареек.

Мы решили попробовать организовать сбор использованных батареек у себя в школе, чтобы потом отнести их в специализированные контейнеры, которые, надеемся, в скором времени будут введены в эксплуатацию.

Что Вы делаете с использованными батарейками?

Опрос проведен среди учащихся 8 класса

Приняли участие в опросе 27 учащихся

Варианты ответов:

1.У нас нет пунктов приёма использованных батареек - я просто выбрасываю их на помойку

2. Накапливаю батарейки в пласмассовой бутылке под плотно завинченной крышкой и в таком виде выбрасываю на помойку

3. Мне известно где располагаются пункты приёма использованных батареек - я честно отношу их на утилизацию туда.

4. Мне безразлична судьба использованных батареек Загрязнение окружающей среды" href="/text/category/zagryaznenie_okruzhayushej_sredi/" rel="bookmark">загрязнения окружающей среды . Нужно объяснять всем людям, как правильно обращаться с вышедшими из строя батарейками. Мы надеемся, что в государстве эта проблема начнет решаться на самом высоком уровне.

.Что нужно делать с утилизацией батареек на данный момент:

· Вообще батарейки нужно перерабатывать на специальных заводах. Проблема в том, что переработка стоит дороже, чем последующая продажа полученного сырья. В Европе этим занимаются, и пункты приёма отработанных батареек встречаются на каждом шагу (можно, в общем, к ним везти..)).

· В России таких заводов, как я поняла, пока нет, но они появятся – так как ЕС жёстко требует от вступающих стран качественной системы сбора и утилизации отходов, в том числе и аккумуляторов.

В качестве промежуточной меры у нас есть несколько полигонов, куда свозятся эти самые отработанные аккумуляторы и захороняются, то есть хотя бы изолируются.

Заключение

Проблема экологического состояния нашей природы очень важна, не все люди подходят к решению этой проблемы достаточно ответственно. Хорошо изучив принципы работы батареек, мы вплотную столкнулись с проблемой их утилизации. Оказалось, что в нашей стране почти никто не занимается решением этой проблемы, мы отстаём от ведущих европейских стран на много лет. В процессе нашей работы мы внесли небольшой вклад в решение этой насущной проблемы. Если бы все люди были не равнодушны к утилизации батареек, то их вред природе стал бы минимальным.

Привет, друзья!

Каждый из нас наверняка пользовался в своей жизни батарейками. Пульты, часы, игрушки, телефоны, масса других вещей - в доме всегда есть что-то, что работает на батарейках. А они имеют свойство вырабатывать свой ресурс. Однако все ли знают, что делать с отработавшими батарейками? Выбросить в мусорное ведро вместе с остальным домашним мусором? Это неправильно!

На корпусе батарейки практически всегда присутствует знак в виде перечеркнутого мусорного контейнера, сообщающий о том, что ее нельзя выбрасывать вместе с остальными бытовыми отходами.

Но что такого вредного или опасного в батарейках?

Несмотря на то, что батарейка может взорваться, протечь и повредить ваше оборудование, или быть проглоченой вашим ребенком, основной вред она нанесет, если не будет правильно утилизирована.
Вообще, батарейки - это химические устройства, элементы которых вступают в реакцию, давая на выходе электричество, которым мы и пользуемся. Элементы эти, в основном, токсичны и опасны.

• свинец (накапливается в организме, поражая почки, нервную систему, костные ткани)
• кадмий (вредит легким и почкам)
• ртуть (поражает мозг и нервную систему)
• никель и цинк (могут вызывать дерматит)
• щелочи (прожигают слизистые оболочки и кожу) и другие

После выбрасывания металлическое покрытие батарейки разрушается от коррозии, и тяжелые металлы попадают в почву и грунтовые воды, откуда уже недалеко и до рек, озер и прочих водоемов, используемых для питьевого водоснабжения. Ртуть - один из самых опасных и токсичных металлов, имеет свойство накапливаться в тканях живых организмов и может попасть в организм человека как непосредственно из воды, так и при употреблении в пищу продуктов, приготовленных из отравленных растений или животных.
А если батарейку сожгут на мусоросжигательном заводе, то все содержащиеся в ней токсичные материалы попадут в атмосферу.

По статистике, московская семья ежегодно выбрасывает до 500 грамм использованных элементов питания. Суммарно в столице набирается 2-3 тысячи тонн батареек. В Соединенных Штатах американцы ежегодно покупают почти три миллиарда различных батареек, и около 180 тысяч тонн этих батареек в итоге попадают на свалки по всей стране.

Трудно представить, какой вред наносится окружающей среде в глобальном масштабе.

Что же делать с отработавшими свой срок батарейками?

Хранить дома не рекомендуется, так как происходит выделение опасных веществ в воздух. По правилам, их необходимо утилизировать на специальных предприятиях. Хотя удовольствие это не из дешевых, в развитых странах процесс сбора использованных батарей от населения и последующей грамотной утилизации хорошо налажен. Так, во многих странах Евросоюза, в Канаде и США пункты по приему батареек есть повсюду. В Нью-Йорке, например, выбрасывать батарейки в мусор запрещено законом . А производители и крупные магазины, продающие элементы питания, обязаны обеспечивать сбор использованных батарей - иначе может последовать штраф размером до $5000.
В Японии, говорят, батарейки собирают и хранят до тех времен, пока не изобретена оптимальная технология переработки.

А что же у нас?

У нас все довольно печально: если вы твердо решили не вредить природе, то пункт приема придется тщательно поискать даже в столице - что уж и говорить про другие города. В Европе есть всего три завода, имеющие мощности по переработке батареек, и один из них находится в Украине - это Львовское государственное предприятие «Аргентум». Однако из-за плохой организации сбора батареек у населения, завод не может функционировать - предприятие расчитано на переработку тонны батареек в день, при этом за полгода не удалось собрать и половины тонны.

При отсутствии государственного контроля, пункты сбора все же имеются - зачастую их организуют волонтеры (за что им огромное спасибо), но постепенно подтягиваются различные организации и торговые сети.

По запросу «утилизация батареек» гугл выдает довольно большое количество упоминаний. Я решил систематизировать информацию и планирую периодически обновлять список.

Для того, чтобы не перегружать статью, разместил на GoogleDocs - «Список пунктов приема использованных батареек» (информация по Украине, России и Беларуси).

Если вы задавались вопросом «куда же отнести старые батарейки» - надеюсь, этот список вам поможет. Так как опасные материалы содержатся не только в батарейках, в некоторых пунктах у вас могут принять старую бытовую технику, компьютеры, люминисцентные лампы и т.п.

P.S.: Считается, что одна пальчиковая батарейка загрязняет тяжелыми металлами около 20 кв.м. почвы. В лесной зоне это территория обитания двух деревьев, двух кротов, одного ежика и нескольких тысяч дождевых червей.

Будь ответственным, хабраюзер. Не выбрасывай бездумно батарейку - спаси ежика!