Reciclaje de baterías - Battery recycling
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El reciclaje de baterías es una actividad de reciclaje que tiene como objetivo reducir la cantidad de baterías que se desechan como desechos sólidos urbanos . Las baterías contienen una serie de metales pesados y productos químicos tóxicos y su eliminación mediante el mismo proceso que los desechos domésticos normales ha generado preocupaciones sobre la contaminación del suelo y la contaminación del agua .
Reciclaje de baterías por tipo
La mayoría de los tipos de baterías se pueden reciclar. Sin embargo, algunas baterías se reciclan más fácilmente que otras, como las baterías automotrices de plomo-ácido (casi el 90% se recicla) y las pilas de botón (debido al valor y la toxicidad de sus productos químicos). Níquel-cadmio recargable (Ni-Cd), hidruro metálico de níquel (Ni-MH), iones de litio (Li-ion) y níquel-zinc (Ni-Zn), también se pueden reciclar. Actualmente no existe una opción de reciclaje de costo neutral disponible para las baterías alcalinas desechables, aunque las pautas de eliminación para el consumidor varían según la región.
Baterías de plomo ácido
Las baterías de plomo-ácido incluyen, entre otras: baterías de automóvil , baterías de carritos de golf , baterías de UPS , baterías industriales para montacargas, baterías de motocicletas y baterías comerciales. Pueden ser baterías regulares de plomo-ácido , de plomo-ácido selladas, de gel o de esterilla de vidrio absorbente . Estos se reciclan triturándolos, neutralizando el ácido y separando los polímeros del plomo. {Los materiales recuperados se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluidas las baterías nuevas.
El plomo de una batería de plomo-ácido se puede reciclar. El plomo elemental es tóxico y, por lo tanto, debe mantenerse fuera de la corriente de desechos.
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La carcasa de una batería de plomo-ácido suele estar hecha de polipropileno o ABS , que también se puede reciclar, aunque existen importantes limitaciones en el reciclaje de plásticos .
Muchas ciudades ofrecen servicios de reciclaje de baterías para baterías de plomo-ácido. En algunas jurisdicciones, incluidos los estados de EE. UU. Y las provincias canadienses , se paga un depósito reembolsable por las baterías. Esto fomenta el reciclaje de baterías viejas en lugar de abandonarlas o desecharlas con la basura doméstica. Las empresas que venden baterías de automóviles nuevas también pueden recolectar baterías usadas (o estar obligadas a hacerlo por ley) para reciclarlas.
Un grupo de promoción de la industria de las baterías, el Battery Council, dice que aproximadamente el 99% del plomo de las baterías usadas en los Estados Unidos se recupera.
La Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. (EPA), bajo varias administraciones, republicanas y demócratas, ha informado niveles menores y variables de reciclaje de baterías de plomo-ácido y, en general, informó que los diferentes requisitos económicos y regulatorios han contribuido a tasas que varían entre el 60% y el 95%. desde 1982.
Sin embargo, en octubre de 2020, cerca del final de la administración Trump, la EPA publicó la declaración de que "En 2018, la cantidad estimada de plomo de batería reciclado fue de alrededor del 99 por ciento", sin citar explícitamente la fuente de la estimación, pero indicando indirectamente su participación. de fuentes de la industria.
Según un informe Superfund de la EPA de 1992 , las baterías de plomo representan aproximadamente el 80% del plomo que se usa en los Estados Unidos, del cual aproximadamente el 60% se recupera en épocas de bajos precios del plomo, pero más en épocas de altos precios del plomo; informó que el 50% de las necesidades de plomo de la nación se cubren con plomo reciclado.
El plomo es una sustancia altamente tóxica y su procesamiento puede resultar en contaminación y contaminación de las personas, lo que resulta en problemas de salud a largo plazo e incluso discapacidad. Según una clasificación, el reciclaje de baterías de plomo-ácido es, con mucho, el proceso industrial más letal, a nivel mundial, en términos de años de vida perdidos ajustados por discapacidad , con un costo estimado de entre 2.000.000 y 4.800.000 de años perdidos de vida humana individual.
La contaminación de los vecindarios con plomo es el resultado del proceso de reciclaje de baterías. En 1992, la EPA informó que 29 sitios de reciclaje de plomo estaban en la lista de limpieza Superfund de la EPA , 22 de ellos en su "Lista de prioridades nacionales".
Baterías de óxido de plata
Utilizadas con mayor frecuencia en relojes, juguetes y algunos dispositivos médicos , las pilas de óxido de plata contienen una pequeña cantidad de mercurio . La mayoría de las jurisdicciones regulan su manipulación y eliminación para reducir la descarga de mercurio al medio ambiente. Las baterías de óxido de plata se pueden reciclar para recuperar el mercurio.
Baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio y las baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) a menudo contienen, entre otros metales útiles, cobre y aluminio de alta calidad además de, según el material activo, metales de transición cobalto y níquel , así como tierras raras. Para evitar una futura escasez de cobalto, níquel y litio y permitir un ciclo de vida sostenible de estas tecnologías, se necesitan procesos de reciclaje para las baterías de litio. Estos procesos tienen que recuperar no solo cobalto , níquel , cobre y aluminio de las celdas de batería gastadas, sino también una parte significativa de litio. Otros materiales potencialmente valiosos y recuperables son el grafito y el manganeso. En la actualidad, los procesos de reciclaje recuperan aproximadamente del 25% al 96% de los materiales de una celda de batería de iones de litio. Para lograr este objetivo, se combinan varios pasos en complejas cadenas de procesos, al tiempo que se garantiza la seguridad.
Estos pasos son:
- Desactivación o descarga de la batería (especialmente en el caso de baterías de vehículos eléctricos )
- Desmontaje de sistemas de baterías (especialmente en el caso de baterías de vehículos eléctricos)
- Procesos mecánicos (incluidos los procesos de trituración, clasificación y tamizado )
- Recuperación de electrolitos
- Procesos hidrometalúrgicos
- Procesos pirometalúrgicos
Los peligros específicos asociados con los procesos de reciclaje de baterías de iones de litio incluyen peligros eléctricos, químicos y térmicos, y sus posibles interacciones. Un factor de complicación es la sensibilidad al agua: el hexafluorofosfato de litio , un posible material electrolítico, reacciona con el agua para formar ácido fluorhídrico ; Las células a menudo se sumergen en un disolvente para evitar esto. Una vez retirados, los rollos de gelatina se separan y los materiales se retiran mediante agitación ultrasónica, dejando los electrodos listos para fundir y reciclar.
Las celdas de bolsa son más fáciles de reciclar para recuperar cobre a pesar de los importantes problemas de seguridad.
A partir de 2019, el reciclaje de baterías de iones de litio en la mayoría de los casos no extrae litio, ya que la tecnología de las baterías de iones de litio cambia continuamente y los procesos para reciclar estas baterías pueden quedar obsoletos en un par de años. La extracción de litio de baterías viejas es cinco veces más cara que el litio extraído. Sin embargo, la extracción de litio se realiza a pequeña escala (por algunas empresas). Se está desarrollando el modelo termodinámico para optimizar la extracción de litio; por lo tanto, el litio se recicla con todos los demás metales en un solo paso con menor costo. Una parte fundamental de la economía del reciclaje es el valor del cobalto recuperado. Los fabricantes que trabajan para eliminar el cobalto de sus productos pueden producir la consecuencia no deseada de reducir el reciclaje.
Un nuevo enfoque es mantener la estructura cristalina del cátodo, eliminando el gasto energético significativo de recrearlo.
Las soluciones de reciclaje eficaces y que ahorran energía para las baterías de iones de litio pueden reducir significativamente la huella de carbono de la producción de baterías de iones de litio.
Composición de la batería por tipo
La cursiva designa los tipos de celda de botón.
Negrita designa tipos secundarios.
Todas las cifras son porcentajes; debido al redondeo, es posible que no sumen exactamente 100.
| Escribe | Fe | Minnesota | Ni | Zn | Hg | Li | Ag | CD | Co | Alabama | Pb | Otro | KOH | Papel | El plastico | Álcali | C | Ácidos | Agua | Otro |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Alcalino | 24,8 | 22,3 | 0,5 | 14,9 | 1.3 | 1 | 2.2 | 5.4 | 3,7 | 10.1 | 14 | |||||||||
| Zinc-carbono | 16,8 | 15 | 19,4 | 0,1 | 0,8 | 0,7 | 4 | 6 | 9.2 | 12,3 | 15,2 | |||||||||
| Litio | 50 | 19 | 1 | 2 | 7 | 2 | 19 | |||||||||||||
| Óxido de mercurio | 37 | 1 | 1 | 14 | 31 | 2 | 3 | 1 | 3 | 7 | ||||||||||
| Zinc-aire | 42 | 35 | 1 | 4 | 4 | 1 | 10 | 3 | ||||||||||||
| Litio | 60 | 18 | 1 | 3 | 3 | 2 | 13 | |||||||||||||
| Alcalino | 37 | 23 | 1 | 11 | 0,6 | 6 | 2 | 2 | 6 | 14 | ||||||||||
| Óxido de plata | 42 | 2 | 2 | 9 | 0.4 | 31 | 4 | 2 | 1 | 0,5 | 2 | 4 | ||||||||
| Niquel Cadmio | 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 | |||||||||||||
| Plomo-ácido | sesenta y cinco | 4 | 10 | dieciséis | 5 |
Reciclaje de baterías por ubicación
El reciclaje de baterías es una industria internacional, y muchas naciones exportan sus baterías de plomo-ácido usadas o gastadas (BAPU o BPAU) a otras naciones para su reciclaje. En consecuencia, puede ser difícil obtener análisis precisos de la tasa exacta de reciclaje doméstico de cada país.
Además, en muchos países, el reciclaje de baterías de plomo-ácido (principalmente de automóviles y motocicletas) se realiza comúnmente de manera informal por individuos o empresas informales, con poco o ningún mantenimiento de registros formal, ni supervisión regulatoria efectiva.
Las BAPU y BPAU se designan generalmente como " desechos peligrosos " y están sujetas a las reglamentaciones de seguridad, almacenamiento, manipulación y transporte pertinentes, aunque varían de un país a otro. Un acuerdo internacional multilateral, el Convenio de Basilea , rige oficialmente todos los movimientos transfronterizos de desechos peligrosos para su recuperación o eliminación, entre los 172 países signatarios. (EE. UU. No es parte, pero tiene acuerdos alternativos con la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), y con Canadá y México (donde envía muchas BAPU y BPAU para reciclaje).
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| País | Porcentaje de retorno | |
|---|---|---|
| 2002 | 2012 | |
 Suiza
|
61% | 73% |
 Bélgica
|
59% | 63% |
 Suecia
|
55% | 60% |
 Alemania
|
39% | 44% |
 Austria
|
44% | - |
 Países Bajos
|
32% | - |
 Reino Unido
|
- | 32% |
 Francia
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dieciséis% | - |
 Finlandia
|
15% | 40% |
 Canadá
|
3% | 5,6% |
* Cifras del primer y segundo trimestre de 2012.
unión Europea
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En 2006, la UE aprobó la Directiva sobre baterías , uno de cuyos objetivos es una mayor tasa de reciclaje de baterías. La directiva de la UE establece que al menos el 25% de todas las baterías usadas de la UE deben recolectarse para 2012, y aumentar a no menos del 45% para 2016, de las cuales al menos el 50% debe reciclarse.
Islas del Canal
A principios de 2009, Guernsey tomó la iniciativa al establecer la instalación de reciclaje de Longue Hougue, que, entre otras funciones, ofrece un punto de entrega de baterías usadas para que puedan reciclarse fuera de la isla. La publicidad resultante significó que mucha gente cumpliera con la solicitud de deshacerse de las baterías de manera responsable.
Reino Unido
Desde abril de 2005 hasta marzo de 2008, el organismo no gubernamental del Reino Unido WRAP llevó a cabo pruebas de métodos de reciclaje de baterías en todo el Reino Unido. Los métodos probados fueron: pruebas en la acera, la entrega al por menor, la entrega a la comunidad, el correo y el hospital y la estación de bomberos. Las pruebas en la acera recogieron la mayor cantidad de batería y fueron las más bien recibidas y comprendidas por el público. Los contenedores de entrega comunitaria que se distribuyeron por las áreas de la comunidad local también fueron relativamente exitosos en términos de la masa de baterías recolectadas. Los de menor rendimiento fueron los ensayos en hospitales y servicios de bomberos (aunque estos cumplieron muy bien su propósito para tipos de pilas especializadas como audífonos y alarmas de humo). Los ensayos de entrega al por menor fueron, por volumen, el segundo método más eficaz, pero uno de los menos recibidos y utilizados por el público. Tanto las pruebas en la acera como las postales recibieron la mayor conciencia y el apoyo de la comunidad.
Las baterías domésticas se pueden reciclar en el Reino Unido en los sitios de reciclaje del ayuntamiento, así como en algunas tiendas y centros comerciales, por ejemplo, Dixons, Currys, The Link y PC World .
Un plan iniciado en 2008 por una gran empresa minorista permitió que las baterías domésticas se publicaran sin cargo en sobres disponibles en sus tiendas. Este plan se canceló a petición del Royal Mail debido al envío de residuos de baterías industriales peligrosas, así como a las baterías domésticas.
Una directiva de la UE sobre baterías que entró en vigor en 2009 significa que los productores deben pagar por la recolección, el tratamiento y el reciclaje de las baterías. Sin embargo, esto aún no se ha ratificado en la legislación del Reino Unido, por lo que actualmente no existe un incentivo real para que los productores proporcionen los servicios necesarios.
A partir del 1 de febrero de 2010, las baterías se pueden reciclar en cualquier lugar donde aparezca el signo "Sea positivo". Las tiendas y los minoristas en línea que venden más de 32 kilogramos de baterías al año deben ofrecer instalaciones para reciclar baterías. Esto equivale a un paquete de cuatro pilas AA al día. Las tiendas que venden esta cantidad deben, por ley, proporcionar instalaciones de reciclaje a partir del 1 de febrero de 2010.
En Gran Bretaña, un número creciente de tiendas (Argos, Homebase, B&Q, Tesco y Sainsbury's) están proporcionando cajas y cilindros de devolución de baterías para sus clientes.
Norteamérica
La industria de las baterías recargables ha formado la Rechargeable Battery Recycling Corporation (RBRC), que opera un programa de reciclaje de baterías llamado Call2Recycle en los Estados Unidos y Canadá. RBRC ofrece a las empresas contenedores de envío prepago para baterías recargables de todo tipo, mientras que los consumidores pueden dejar las baterías en numerosos centros de recolección participantes. Afirma que ningún componente de ninguna batería reciclada llega finalmente a un vertedero. Otros programas, como el programa Big Green Box , ofrecen una opción de reciclaje para todos los productos químicos, incluidas las baterías primarias, como las alcalinas y las de litio primarias.
Un estudio estimó las tasas de reciclaje de baterías en Canadá según los datos de RBRC. En 2002, escribió, la tasa de recaudación era del 3,2%. Esto implica que el 3,2% de las baterías recargables se reciclaron y el resto se tiraron a la basura. Para 2005, concluyó, la tasa de recaudación había aumentado al 5,6%.
En 2009, Kelleher Environmental actualizó el estudio. La actualización estima lo siguiente. "Los valores de la tasa de recolección para los supuestos de acumulación de 5 [y] 15 años respectivamente son: 8% a 9% para baterías de NiCd; 7% a 8% para baterías de NiMH; y 45% a 72% para baterías de iones de litio y polímero de litio combinadas . Las tasas de recolección a través del programa [RBRC] para todas las baterías de consumo pequeñas selladas de plomo-ácido (SLA) al final de su vida útil se estimaron en un 10% para supuestos de acumulación de 5 y 15 años. [...] También se debe enfatizar que estas cifras no tienen en cuenta la recolección de baterías de consumo secundario a través de otras fuentes, y es probable que las tasas de recolección reales sean más altas que estos valores ".
Un artículo de The New York Times de noviembre de 2011 informó que las baterías recolectadas en los Estados Unidos se transportan cada vez más a México para su reciclaje como resultado de una brecha cada vez mayor entre el rigor de las regulaciones ambientales y laborales entre los dos países.
En 2015, Energizer anunció la disponibilidad de baterías alcalinas AAA y AA desechables fabricadas con 3.8% a 4% (por peso) de baterías recicladas, con la marca EcoAdvanced.
Japón
Japón no tiene una sola ley nacional de reciclaje de baterías, por lo que el consejo que se da es seguir los estatutos y códigos locales y regionales al desechar las baterías. La Asociación de Baterías de Japón (BAJ) recomienda que las baterías primarias alcalinas, de zinc-carbono y de litio se eliminen como residuos domésticos normales. La postura de BAJ sobre las pilas de botón y las baterías secundarias es hacia el reciclaje y el aumento de la estandarización nacional de los procedimientos para tratar con este tipo de baterías.
En abril de 2004, se creó el Centro de reciclaje de baterías portátiles recargables de Japón (JBRC) para gestionar y promover el reciclaje de baterías en todo Japón. Proporcionan contenedores de reciclaje de baterías a tiendas y otros puntos de recolección.
India
India es uno de los principales consumidores mundiales de baterías de plomo-ácido, según la Asociación de Desarrollo de Plomo Zinc de India (ILZDA). India, con su reciente y rápido aumento en la riqueza promedio, ha visto un marcado aumento en los vehículos de motor y un aumento correspondiente en el reciclaje de baterías de plomo-ácido.
India carece de una industria de reciclaje planificada formalmente. La industria no es respetada y carece de zonas designadas para el reciclaje. Sin embargo, en una nación con una gran población de personas que todavía vive en la pobreza, la mayor parte del reciclaje de baterías de plomo-ácido lo realizan personas y pequeñas empresas informales, que a menudo no toman precauciones de seguridad o ambientales.
ILZDA ha exigido múltiples cambios en la industria de la India y su regulación, incluido el registro de todos los distribuidores de baterías, el cobro de sus devoluciones y el reconocimiento de los recicladores mejor registrados, al tiempo que aplica sanciones para los infractores de las regulaciones gubernamentales.
Dos de las empresas líderes más grandes de la India, el fabricante / exportador de plomo Gravita India y el fabricante de baterías de plomo Amara Raja, se asociaron para reciclar anualmente 8.000 toneladas de chatarra de plomo de las instalaciones de Amara Raja y devolverlas para su reutilización (Gravita dijo que puede reciclar y procesar hasta 50.000 toneladas de plomo y aluminio al año). Las empresas dijeron que el programa conjunto es promover la protección del medio ambiente y la sostenibilidad.
Ver también
- Residuos electrónicos
- Directiva WEEE (Residuos de aparatos eléctricos y electrónicos)
- Batería (electricidad)
- Batería recargable
Referencias
Otras lecturas
- G. Pistoia, J.-P. Wiaux y SP Wolsky, ed. (2001). Recogida y reciclaje de baterías usadas . Biblioteca de Química Industrial, Volumen 10. Amsterdam: Elsevier Science. ISBN 978-0-444-50562-0.
enlaces externos
- Reciclaje de baterías en Curlie
- " Taking Batteries Green ", artículo de la revista ECN de 2010