S-2026 : چگونه باتری‌ها را بازیافت کنیم؟

بازدید: 325 بازدید
زمان مطالعه: 10
چگونه باتری‌ها را بازیافت کنیم؟
4.2/5 - (5 امتیاز)

S-2026 : چگونه باتری‌ها را بازیافت کنیم؟

How to Recycle Batteries

باتری‌های مبتنی بر سرب و کادمیوم بزرگترین نگرانی‌های محیط‌زیستی را به خود اختصاص داده‌اند، به گونه‌ای که نیکل-کادمیوم در سال 2009 در اروپا ممنوع شد. تلاش‌هایی برای ممنوع کردن باتری‌های مبتنی بر سرب نیز در حال انجام است، اما جایگزین مناسبی مشابه جایگزینی نیکل-کادمیوم با نیکل-متال-هیدرید در دسترس نیست. برای اولین بار، لیتیوم-یون به فهرست آلاینده‌ها اضافه شده است. این ترکیب به عنوان سمی ضعیف طبقه‌بندی شده، اما حجم بالای آن نیازمند بررسی دقیق‌تری است.

استفاده از ترکیبات سرب اسیدی در باتری‌ها، راه را برای موفقیت در بازیافت باز کرده و امروز بیش از ۹۷ درصد این باتری‌ها در آمریکا بازیافت می‌شوند. پیش‌قدم بودن صنعت خودروسازی برای سازماندهی این بازیافت زودهنگام به شدت قابل تقدیر است؛ اما، احتمالا نیروی پیشران، به جای نگرانی‌های محیط‌زیستی، دلایل تجاری بوده‌اند. فرآیند بازیافت ساده است و ۷۰ درصد وزن باتری از سربی تشکیل شده که مجدداً قابل استفاده است.

بیش از ۵۰ درصد تامین سرب از باتری‌های بازیافتی به دست می‌آید. انواع دیگر باتری به این اندازه برای بازیافت، اقتصادی نیستند و به راحتیِ باتری‌های سرب اسیدی بازیافت نمی‌شوند. سازمان‌های زیادی در حال کار بر روی برنامه‌های تسهیل جمع‌آوری باتری‌ها هستند. در حال حاضر، تنها ۲۰ تا ۴۰ درصد باتری‌های تلفن همراه و سایر محصولات مصرفی بازیافت می‌شوند. هدف از بازیافت آن است که از ورود مواد خطرناک به محوطه‌های دفن زباله جلوگیری، و از مواد بازیافت شده در تولید محصولات جدید استفاده شود.

باتری‌های خالی باید از منازل خارج شود. باتری‌های ابتدایی قدیمی به باتری‌های قابل نشت مشهور هستند که باعث آسیب زدن به محیط پیرامون می‌شوند. باتری‌های سرب اسیدی قدیمی را در جایی که کودکان بازی می‌کنند نگهداری نکنید. حتی لمس قطب‌های باتری سربی می‌تواند مضر باشد. همچنین، باتری‌های دکمه‌ای را از کودکان و خردسالان پنهان کنید؛ زیرا ممکن است این باتری‌ها را ببلعند (جهت اطلاعات بیشتر، به مطلب دغدغه‌های سلامت پیرامون باتری‌ها مراجعه کنید).

اگرچه باتری‌های سرب اسیدی دوستدار محیط زیست نیستند؛ اما بخش زیادی از بازار را به خود اختصاص داده‌اند، مخصوصاً باتری‌های مخصوص استارت. سیستم‌های حرکتی چرخ‌دار مانند اتوموبیل‌ها و منابع تغذیه پیوسته (UPS) بدون وجود چنین باتری‌هایی، به اندازه کافی اقتصادی نبودند. اما در این میان، باتری‌های نیکل-کادمیومی همچنان از جایگاه مهمی در بین باتری‌های قابل شارژ برخوردار می‌باشند؛ زیرا نیکل-کادمیوم‌های با ظرفیت بالا هنوز برای راه‌اندازی هواپیماهای جت و حرکت قایق‌های گردشگری در رودخانه‌های شهرهای بزرگ به کار می‌روند. هر چند که این باتری‌ها آلایندگی ندارند، اما رو به کاهش هستند.

باتری‌های حاوی مواد سمی همچنان وجود خواهند داشت و تا زمانی که به درستی دور ریخته شوند، استفاده از آنها مشکلی ندارد. هر یک از انواع باتری‌ها دارای فرآیند بازیافت مخصوص به خود است و این فرآیند با تفکیک باتری‌ها به دسته‌های صحیح آغاز می‌شود.

باتری‌های سرب اسیدی

بازیافت باتری‌های سرب اسیدی با معرفی باتری استارت در سال ۱۹۱۲ آغاز شد. از آنجایی که استخراج سرب راحت است و می‌توان آن را چندین بار استفاده کرد، این فرآیند ساده و ارزان است. این موضوع منجر به تاسیس کسب‌وکارهای پرسود و بازیافت باتری‌های دیگر شد.

در اواخر سال ۲۰۱۳، کارخانه‌های ذوب اعلام کردند که تعداد باتری‌های لیتیوم-یونی ترکیب شده با سرب اسیدی، خصوصاً در باتری‌های استارت، افزایش یافته است. این مساله ممکن است منجر به آتش‌سوزی، انفجار و آسیب‌های فردی شود. شکل ظاهری بسته‌بندی باتری‌های سرب اسیدی و لیتیوم-یونی شبیه به هم هستند و جداسازی آن‌ها در حجم بالا چالش‌برانگیز است.

برای مصرف‌کنندگان، یک باتری فقط یک باتری است و افراد، بدون توجه به نوع باتری، علاقه‌مند به بازیافت تمامی باتری‌ها هستند. هر چقدر باتری‌های سرب اسیدی بیشتر با باتری‌های لیتیوم-یونی تعویض شوند، مشکل تشدید خواهد شد. از سال ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۳، تعداد حوادث ناشی از ترکیب باتری لیتیوم-یونی با سرب اسیدی، ۱۰ برابر افزایش یافته است.

دقت کنید که باتری‌های لیتیوم-یونی در هنگام تخلیه شدن خطرناکتر از سرب اسیدی هستند. جداسازی اولیه به دلایل امنیتی انجام می‌شود و نه برای جدا کردن مواد خطرناک. سرب اسیدی (از نظر انفجار) بی‌خطر اما سمی و لیتیوم-یون غیرسمی اما قابل احتراق است.

جامعه‌ی مهندسان خودرو (SAE) و کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) اقداماتی را از طریق افزایش آگاهی، آموزش کارمندان و شناسایی و برچسب‌گذاری باتری‌ها آغاز کرده‌اند. فناوری‌های پرتو ایکس برای جداسازی باتری‌ها در حال بررسی هستند و این مساله که «چه کسی مسئولیت آن را برعهده دارد» همچنان باقی‌ست. سازندگان باتری مسئولیت را بر گردن بازیافت‌کنندگانی می‌اندازند که بر این باورند مسئولیت و پایداری یک محصول بر دوش سازنده است. شاید دادگاه‌ها این مورد را قضاوت کنند!

باتری‌های نیکل-کادمیوم

اگر باتری‌های نیکل-کادمیومی (NiCd) در طبیعت رها شوند، استوانه فلزی باتری در نهایت در مکان‌های دفن زباله دچار خوردگی می‌شود؛ کادمیوم حل می‌شود و به سفره‌های آب زیرزمینی نفوذ می‌کند. هنگامی که آلودگی آغاز شود، کسی توانایی متوقف کردن آن را نخواهد داشت. هم‌اکنون نیز در دریاها و اقیانوس‌ها اثراتی از کادمیوم (همراه با آسپرین، پنی سیلین و داروهای ضدافسردگی) دیده می‌شود، اما دانشمندان در مورد منشاء آن مطمئن نیستند.

باتری‌های نیکل-فلز-هیدرید

نیکل و الکترولیت در باتری‌های نیکل-فلز-هیدرید (NiMH) نیمه‌سمی هستند. اگر خدمات دفع باتری در منطقه‌ای موجود نباشد، مقدار کمی از باتری‌های NiMH، با سایر زباله‌های خانگی دور ریخته خواهد شد؛ با این حال، برای تعداد 10 باتری یا بیشتر، باید دقت شود که آن‌ها را به درستی و از طریق یک زباله‌دان امن دور بیندازد. بهترین روش، انداختن باتری‌های مصرف شده در سطل‌های مخصوص بازیافت محله‌ها است.

باتری‌های لیتیومی ابتدایی

این باتری‌ها از لیتیوم فلزی تشکیل شده‌اند که بر اثر تماس با رطوبت شدیدا واکنش نشان می‌دهند و باید به طریق مناسبی دور ریخته شوند. اگر این باتری‌ها با وجود داشتن شارژ، در مکان‌های دفع زباله رها شوند، بر اثر قرار گرفتن وسایل سنگین روی آنها، می‌توانند دچار خردشدگی جزئی شده و لیتیوم نشت کرده، آتش سوزی ایجاد کند. مهار آتش‌سوزی در مکان‌های دفع زباله بسیار سخت است و ممکن است این آتش‌سوزی تا سال‌ها بصورت زیرزمینی ادامه پیدا کند.

پیش از بازیافت لازم است شارژ باتری را کاملاً تخلیه و لیتیوم آن خارج شود. باتری‌های لیتیومی اولیه (لیتیوم-فلزی) در جنگ‌هاي نظامي، ساعت‌ها، حسگرها، دستگاه‌هاي كمك-شنوايي و پشتيباني حافظه استفاده مي‌شوند. همچنین، باتری‌های لیتیوم-فلزی به عنوان جایگزینی برای باتری‌های قلیایی در انواع AAA، AA و 9 ولتی استفاده می‌شوند. باتری‌های لیتیوم-یونیِ تلفن‌های همراه و لپ‌تاپ‌ها، لیتیوم فلزی ندارند. (جهت اطلاعات بیشتر به مزایای باتری‌های ابتدایی مراجعه کنید)

باتری‌های لیتیوم-یون

لیتیوم-یون تا حد قابل قبولی بی‌خطر است، اما باتری‌های مصرف شده باید به طریق درستی بازیافت شوند. این کار، برخلاف باتری سرب اسیدی که به منظور بازیابی فلزات ارزشمند انجام می‌شود، با توجه به حجم رو به رشد استفاده‌ی آن در کالاهای مصرفی، بیشتر به دلایل محیط زیستی اتفاق می‌افتد. باتری‌های لیتیوم-یون عناصر مضری دارند که میزان سمی بودن آن‌ها برابر با دستگاه‌های الکترونیکی است.

با افزایش استفاده از باتری‌های لیتیوم-یون، گزارش کمیسیون اروپا با نام “به سوی باتری آینده” هشدارهایی درباره تعداد زیاد باتری‌های رو به افول مطرح می‌کند. در اروپا، باتری‌های لیتیوم-یون به دلیل سمی بودن و خطر انفجار، نه می‌تواند در مکان‌های دفن زباله مدفون شوند و نه قابل سوزاندن هستند؛ چرا که خاکستر آن‌ها همچنان سمی و غیرقابل دفن است. این دغدغه ناشی از وجود کبالت و عواملی است که مواد الکترودی را به هم متصل می‌کند.

این گزارش دیگر باتری‌های سرب اسیدی را به عنوان سمی‌ترین باتری معرفی نمی‌کند. باتری سرب اسیدی تنها باتری‌ای است که بازیافت آن پرسود است. با بازیافت تقریبا ۱۰۰ درصدی باتری‌های سرب اسیدی، به دلیل حجم رو به رشد و ارزش مواد بازیابی‌شده، توجه‌ها به سوی باتری‌های لیتیوم-یون جلب می‌شود.

طبق گزارشی از ATZ (2018)، باتری جریانی لیتیوم-یونِ ۳۳ کیلووات‌ساعتی خودروی برقی BMW i3، ۲ کیلوگرم کبالت (۴.۴ پوند)، ۶ کیلوگرم لیتیوم (۱۳ پوند)، ۱۲ کیلوگرم منگنز (۲۶ پوند)، ۱۲ کیلوگرم نیکل (۲۶ پوند) و ۳۵ کیلوگرم گرافیت (۷۷ پوند) دارد. لزوماً تمامی مواد بازیافت شده به کیفیت مناسب برای ساخت باتری نمی‌رسد، اما منابع بازیافت شده می‌توانند برای اهدافی با تقاضای کمتر استفاده شوند. همچنین لیتیوم به عنوان روان‌کننده نیز استفاده می‌شود.

پیشرفت در حال وقوع است. در این میان، شرکت Duesenfeld GmbH روشی خلاقانه ارائه داده که برای بازیافت باتری‌های لیتیوم-یون، ۷۰ درصد انرژی کمتری نسبت به روش کوره‌های ذوب سنتی مصرف می‌کند. شکل 2، کارخانه بازیافت باتری خودروهای الکتریکی در آلمان را نشان می‌دهد.

فرایند بازیافت باتری‌های ليتيوم-يون معمولاً با غیرفعال‌سازی آغاز می‌شود که شامل تخلیه کامل، برای از بين بردن انرژی ذخیره‌شده و جلوگیری از یک اتفاق حرارتی ناگهانی است. همچنین برای جلوگیری از واکنش‌های الکتروشیمیایی در فرآیند خرد کردن الکترولیت، می‌توان آن را منجمد کرد. شرکت Duesenfeld فرآیندی را اختراع کرده است که در آن حلال‌های آلی الکترولیت را در خلأ، تبخیر کرده و با فشرده‌سازی بازیابی می‌کند. گفته می‌شود که گازهای خروجی این فرآیند سمی نیستند. در شکل 3، تکنسین‌ها باتری‌های خودروهای الکتریکی را برای بازیافت تفکیک می کنند.

مراحل بعدی به بخش‌های مکانیکی، پیرومتالورژی و هیدرومتالورژی تقسیم می‌شوند. مرحله مکانیکی شامل خرد کردن سلول‌های باتری است؛ پیرومتالورژی با عملیات حرارتی فلزات را استخراج می‌کند؛ و هیدرومتالورژی شامل فرآیندهای آبی است.

پس از تفکیک، طبقه‌بندی فویل مس جدا شده، فویل آلومینیوم، جداساز و مواد پوششی انجام می‌شود. نیکل، کبالت و مس می‌توانند از ریخته‌گری بازیابی شوند، اما لیتیوم و آلومینیوم در خاکستر‌ها باقی می‌مانند. برای بازیافت لیتیوم، لازم است یک فرآیند هیدرومتالورژی انجام شود. این فرآیند شامل شستشو، استخراج، بلورسازی و رسوبگیری از محلول مایع است.

روش هیدرومتالورژی برای بازیابی فلزات خالصی مانند لیتیوم، از مواد پوششی باقی‌مانده از فرآیندهای مکانیکی، و یا خاکه‌های فرآیندهای پیرومتالورژی استفاده می‌شود.

شرکت Umicore در بلژیک از کوره‌ای برای ذوب باتری‌ها استفاده می‌کند تا مستقیماً ۹۵ درصد از کبالت، نیکل و مس را بازیابی کند. پس از مرحله کوره، Umicore از یک فرآیند خاص شستشوی گاز استفاده می‌کند تا محصولات قابل اشتعال سمی را از گازهای خروجی فلوئوردار حذف کند.

برای کاهش خطر آتش‎‌سوزی در طول فرآیند بازیافت، پیش از مرحله جداسازی مکانیکی، باتری‌های لیتیوم-یون در محل‌های مخصوص دفع پسماند سوزانده می‌شوند.

شرکت Duesenfeld در آلمان، ابتدا شارژ باتری‌ها را تخلیه کرده و در جوّی خنثی باتری‌ها را خرد و تبخیر می‌کند و حلال‌های آلی الکترولیتی را مجددا فشرده کرده و مواد پوششی الکترودی را از باقی‌مانده آن جدا می‌کند. سپس فلزات با شستشو از مواد فعال قبلی جدا می‌شوند. گرافیت با غربال، بازیابی می‌شود و پس از آن کربنات لیتیم، سولفات نیکل، سولفات کبالت و سولفات منگنز تولید می‌شود.

این فرآیند بازیافت، نسبت به روش حرارتی Umicore، فلز بیشتری بازیابی می‌کند. همچنین اثرات گاز دی اکسید کربن کاهش می‌یابد و در عین ذخیره انرژی، تولید گازهای خطرناک را کاهش می‌دهد.

باتری‌های آلکالین (قلیایی)

پس از کاهش محتوای جیوه در باتری‌های آلکالین در سال ۱۹۹۶، هم‌اکنون بسیاری از مناطق اجازه می‌دهند که این باتری‌ها به عنوان زباله عادی خانگی دور ریخته شوند؛ با این حال، کالیفرنیا تمامی باتری‌ها را زباله خطرناک محسوب می‌کند. در اروپا، باتری‌های سرب اسیدی، نیکل-کادمیوم، حاوی جیوه، ترکیبی از انواع مختلف باتری‌ها و باتری‌های الکترولیتی، زباله خطرناک محسوب می‌شوند. انواع دیگر باتری‌ها بی‌خطر محسوب می‌شوند.

بیشتر فروشگاه‌هایی که باتری می‌فروشند ملزم به پس گرفتن باتری‌های خالی هستند. باتری‌های آلکالین شامل مواد قابل بازیافت چون روی و منگنز هستند اما فرآیند بازیافت چالش‌برانگیز است. تلاش‌هایی برای افزایش بازیافت باتری‌های آلکالین از زیر ۴ درصد در سال ۲۰۱۵ به ۴۰ درصد در سال ۲۰۲۵ انجام شده است.

در شمال آمریکا، شرکت Retriev Technologies، یا همان Toxco قبل، و شرکتRechargeable Battery Recycling Corporation (RBRC)، باتری‌های خالی را جمع‌آوری و بازیافت می‌کنند. برخلاف شرکت Retriev که خودش تجهیزات بازیافت دارد، شرکت RBRC مسئول جمع‌آوری باتری‌ها و ارسال آن‌ها به سازمان‌های بازیافت است. شرکت Retriev در شهر تریل بریتیش کلمبیا ادعا می‌کند تنها شرکتی در جهان است که باتری‌های بزرگ لیتیومی را بازیافت می‌کند.

آن‌ها باتری‌های مصرف شده در حفاری نفت در نیجریه، اندونزی و سایر مناطق را دریافت می‌کنند. همچنین، آن‌ها باتری‌های لیتیومی منسوخ شده از سیلوهای موشکی مینوتمن و چندین تن از باتری‌های لیتیوم-یون باقی‌مانده از جنگ‌ها را بازیافت می‌کنند. بخش‌های دیگرِ Retriev، نیکل-کادمیوم، نیکل-فلز-هیدرید، سرب، جیوه، آلکالین و غیره را بازیافت می‌کنند.

اروپا و آسیا نیز در بازیافت باتری‌های خالی فعال هستند. در بین شرکت‌های بازیافت دیگر، Sony و Sumitomo در ژاپن و Umicore در بلژیک، فناوری بازیابی کبالت و سایر فلزات گرانبها از باتری‌های لیتیوم-یون خالی را توسعه داده‌اند. (برای اطلاعات بیشتر، کسب و کار بازیافت باتری را مشاهده کنید)

Umicore از فرآیندهایی با دمای فوق بالا (UHT) برای بازیافت باتری‌های لیتیوم-یون و نیکل-‌متال-هیدراید استفاده می‌کند. باتری‌های خالی در داخل کوره با دمای فوق بالا، خرد و ذوب می‌شوند. ضایعات باقی‌مانده به آلیاژ فلزی -شامل مس، کبالت و نیکل- و خاکه -شامل پسماند سنگی دارای فلزات خاکی کمیاب- تقسیم می‌شوند. خاکه می‌تواند تحت فرآیندهای بیشتری قرار گیرد تا لیتیوم آن بازیابی شود، اما تولید لیتیوم با کیفیت مورد نیاز یک باتری، هنوز اقتصادی نیست و در عوض خاکه برای ساخت استفاده می‌شود.

روش‌هایی در حال توسعه هستند تا بتوان لیتیوم را به منظور تولید کربنات لیتیوم برای ساخت باتری‌های لیتیومی، استخراج کرد. با پیش‌بینی افزایش 10 برابری استفاده از باتری‌های لیتیومی بین سال‌های 2020 تا 2030، استفاده مجدد از لیتیوم می‌تواند به صرفه باشد؛ بنابراین مشابه استفاده مجدد سرب برای باتری‌های سرب اسیدی، بازیابی فلزات نیز می‌تواند منجر به تولید باتری شود.

فرآیند بازیافت

فرآیند بازیافت با دسته‌بندی باتری‌ها بر اساس نوع آن‌ها آغاز می‌شود. مراکز جمع‌آوری، باتری‌های سرب اسیدی، نیکل کادمیوم، نیکل-فلز-هیدرید و لیتیوم یون را در بشکه‌ها، کیسه‌ها یا جعبه‌های مخصوصی قرار می‌دهند. بازیافت‌کنندگان باتری ادعا می‌کنند که اگر جریانی پایدار از باتری‌هایی که بر اساس نوعشان دسته‌بندی شده‌اند در دسترس باشد، بازیافت پرسود خواهد شد.

اولین مرحله در فرآیند بازیافت، حذف مواد قابل احتراقی چون پلاستیک‌ها و عایق، با استفاده از اکسیدکننده حرارتی گازی است. ذرات آلاینده تولید شده در فرایند احتراق، با استفاده از فیلترهای گازی پلانت قبل از ورود به جو جدا می‌شوند. این فرآیند، باتری‌های پاک و بدون پوشش را با محتوای فلزی بر جا می‌گذارد.

سپس باتری‌ها به قطعات کوچک برش می‌خورند و تا زمانی که فلز ذوب شود، حرارت می‌بینند. مواد غیرفلزی سوزانده می‌شوند و خاکسترهای باقی‌مانده از آن که در بالای فلز قرار می‌گیرد، به وسیله بازویی مخصوص برداشته می‌شود. آلیاژها بر اساس وزنشان در مرحله جداسازی ته‌نشین می‌شوند و در حالی که هنوز به حالت مایع هستند، مانند خامه از روی شیر برداشته می‌شوند.

کادمیوم فلزی نسبتاً سبک است و در دماهای بالا تبخیر می‌شود. در فرآیندی که مشابه قابلمه‌ای از آب در حال جوش است، یک فن مخصوص، بخار کادمیوم را به یک لوله بزرگ هدایت می‌کند که این لوله با بخار آب، خنک شده است. بخارات کادمیوم فشرده می‌شوند تا کادمیومی با درصد خلوص 99.95 درصد تولید شود.

برخی از بازیافت‌کنندگان، فلزات را در مرحله اولیه جداسازی نمی‌کنند، بلکه فلزات مایع را مستقیما به بسته‌هایی که صنعت آن‌ها را pigs (۶۵ پوند، ۲۴ کیلوگرم) یا hogs (۲،۰۰۰ پوند، ۷۴۶ کیلوگرم) می‌نامد، می‌ریزند. سایر بازیافت‌کنندگان نیز از nuggets (۷ پوند، ۳.۱۷ کیلوگرم) استفاده می‌کنند. این بسته‌ها به کارخانه‌های بازیافت فلزات ارسال می‌شوند تا نیکل، کروم و آهن برای فولاد ضد زنگ و سایر محصولات با کیفیت بالا تولید شوند.

برای کاهش احتمال وقوع واکنش شیمیایی در حین خرد کردن باتری‌ها، برخی از بازیافت‌کنندگان باتری‌ها، از یک محلول مایع یا نیتروژن مایع برای منجمد کردن باتری‌های لیتیومی استفاده می‌کنند. با این حال، ترکیب باتری‌های لیتیوم-یونِ استارت با باتری‌های سرب اسیدی معمول، همچنان به عنوان یک مساله باقی مانده است؛ زیرا یک باتری لیتیوم-یون شارژ شده نسبت به باتری سرب اسیدی معمول، بسیار بیشتر قابلیت انفجار دارد.

بازیافت باتری‌ها نیاز به انرژی زیادی دارد. گزارش‌ها حاکی از آن است که بازیابی فلزات از باتری‌های بازیافتی در برخی موارد ۶ تا ۱۰ برابر انرژی بیشتری نسبت به استخراج از معدن نیاز دارد. باتری‌های سربی استثنا هستند، چرا که می‌توان به راحتی و بدون فرآیندهای پیچیده، سرب آن‌ها را استخراج و مجدداً استفاده کرد. همچنین به شرط وجود مقادیر زیاد، می‌توان نیکل را از باتری‌های نیکل-فلز-هیدراید تقریبا به گونه‌ای اقتصادی استخراج کرد.

روش‌های جدیدی برای بازیافت فلزات در حال توسعه هستند که با استفاده از الکترولیز این کار را انجام می‌دهند که به روش بازیافت شیمیایی هم معروف هستند. گفته می‌شود که این فرآیند، به صرفه‌تر است و بازدهی بیشتر و آلایندگی کمتری نسبت به روش ذوب سنتی دارد. یکی از این روش‌های جایگزین برای بازیافت باتری‌های سرب اسیدی توسط شرکت Aqua Metals معرفی شده است.

این فناوری قابلیت ایجاد انقلابی در روش‌های ذوب سنتی دارد. یک فرآیند الکتروشیمیایی، با شکستن فلزات به ذرات نانومتری قابل پخش در آب و ایجاد هیدروکولوئید شناور، سرب را جدا می‌کند. اما در حال حاضر مشکلات فنی باعث تأخیر در اجرای کامل این روش شده است.

هر کشور قوانین خودش را وضع کرده و تعرفه مشخصی به قیمت خرید باتری اضافه می‌کند تا بازیافت را امکان‌پذیر کند. در آمریکای شمالی، برخی از کارخانه های بازیافت، فاکتور را براساس وزن ارائه می دهند و نرخ ها براساس نوع باتری متفاوت است.

در حالی که بازیافت باتری نیکل-فلز-هیدراید با بازدهی قابل قبولی نیکل تولید می‌کند، باتری‌های نیکل کادمیوم مصرف شده به دلیل قیمت پایین کادمیوم تقاضای کمتری دارند. با توجه به کم‌ارزش بودن فلزات بازیابی شده، هزینه بازیافت باتری‌های لیتیوم-یون بیشتر از اکثر انواع باتری‌هاست.

هنوز بازیافت باتری‌های لیتیوم-یون سودده نیست و باید توسط دولت حمایت شود. به علت گرانبها بودن کبالت بازیابی شده، انگیزه برای بازیافت آن وجود دارد. هیچ فناوری بازیافتی وجود ندارد که در حال حاضر بتواند لیتیوم کاملاً خالص برای استفاده مجدد در باتری‌ها را تولید کند. لیتیوم مورد نیاز برای باتری‌ها استخراج می شود و لیتیوم‌های دست دوم برای روان کننده‌ها، شیشه، سرامیک و دیگر کاربردها استفاده می شود.

هزینه ثابت بازیافت یک تن باتری بین ۱,۰۰۰ تا ۲,۰۰۰ دلار است؛ اما اروپا امیدوار است تا هزینه هر تن را به ۳۰۰ دلار کاهش دهد. این در حالی است که باید هزینه حمل و نقل نیز در این مقدار لحاظ شود و جابجایی و مدیریت کالاها منجر به دو برابر شدن هزینه کل می‌شود. برای ساده‌سازی حمل و نقل، اروپا کارخانه‌های بازیافتی کوچک زیادی را در موقعیت‌های جغرافیایی راهبردی راه‌اندازی کرده است.

این امر به نوبه خود به دنبال کنوانسیون Basel است که صادرات کامل باتری‌های سرب اسیدی مصرف شده را ممنوع می‌کند. هر چه حجم باتری‌های دورریز افزایش یابد، فناوری‌های جدید بیشتری امتحان می‌شوند تا بازیافت را بدون حمایت سازمان‌ها و دولت‌ها سودده کنند.

مترجم: شبنم مختاری فر

منبع: یونیورسیتی باتری

دسته بندی مبانی باتری
اشتراک گذاری
نوشته های مرتبط
سبد خرید

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

ورود به سایت