روش بازیافت باتری ها

شاید پرسیده باشید که آیا ما قادر به بازیافت تمامی انواع باتری ها هستیم؟ جواب بلی است! اما باید گفت که بازیافت هر نوع باتری با روشی مخصوص به خود امکان پذیر است که در این مقاله به طور مختصر روش بازیافت باتری ها را بازگو میکنیم. با ما همراه باشید تا از نحوه انتقال صحیح باتری های مختلف به فرایند بازیافت، به جای فرستادن به زباله دانی آگاه شوید.

روش بازیافت باتری ها
بازیافت

بازیافت به معنای استفاده مجدد و بهره بری دوباره از محصولات کهنه و فسوده است. موادی که معمولاً قابلیت بازیافت دارند عبارتند از آهن آلات، قراضه آهن، پلاستیک، شیشه، کاغذ، مقوا، برخی مواد شیمیایی و آشغال که به کود کمپوست تبدیل می‌شود. بازیافت از اتلاف و هدر رفتن منابع سودمند و سرمایه‌های ملی جلوگیری می‌کند و مصرف مواد خام و مصرف انرژی را کاهش می‌دهد و به این طریق باعث حفظ منابع تجدید ناپذیر میشود.

بازیافت باتری

باتری سرب اسید Lead Acid

از جمله کاربردهای سرب در ساخت باتری های سربی اسیدی است. این باتری ها به طور کلی از ۴ بخش کلی الکترود یا صفحات مثبت که از جنس اکسید سرب (PbO2) است و به آنها آند هم گفته می شود، الکترود یا صفحات منفی که آنها کاتد گفته میشود که به طور عمده از سرب (Pb) است؛ الکترونها هنگام تخلیه یا دشارژ شدن از این قطب خارج میشوند. سوم الکترولیت که از جنس آب و اسیدسولفوریک است و محیط بین دو الکترود را پر میکند که همانند بستری است برای عبور شارژ بین الکترودهاست. قسمت چهارم باتری های سرب اسیدهم جدا کننده یا فاصله دهنده است که وظیفه اصلی آن جداسازی و ایزوله کردن الکتریکی قطب های مثبت و منفی باتری از یکدیگر است.

گفتنی است این باتری ها به علت قابلیت شارژ مجدد و یکبار مصرف نبودن، پس از عرضه به بازار با استقبال عمومی بالایی مواجه شدند و به صورت تجاری جز باتری های پرفروش دنیا شدند. به همین خاطر بازیافت این باتری ها مسیله ای حائز اهمیت است.

باتری سرب اسید
بازیافت باتری سرب اسید

در فرایند بازیافت این باتری ها در ابتدا آنها را در دستگاه خرد کن به قطعات کوچک خرد کرده و سپس تمامی قطعات خرد شده در محفظه مناسبی قرار داده میشوند، محفظه ای که سرب و مواد سنگین ته نشین شده و مواد پلاستیکی سبک شناور می مانند. در این زمان قطعات پروپیلنی (PP) بریده شده و از بین می روند و مایع داخل باتری خارج شده و سرب و فلزات سنگین در آن باقی می مانند. در انتها هر ماده به صورت جداگانه به چرخه بازیافت وارد میشود.

پلاستیک

قطعات پروپیلنی شسته شده و پس از خشک شدن به بخش بازیافت پلاستیک وارد میشوند که در آنجا تمام قطعات ذوب شده و به حالت مایع در می آیند. سپس پلاستیک های ذوب شده به بخش بعدی برای تولید قطعات میکروپلاستیکی یک اندازه وارد میشوند. این پلت ها مجددا به کارخانه ها بازگردانده میشوند تا وارد فرآیند تولید شوند.

سرب

شبکه سربی، اکسید سرب و سایر بخش هایی که از سرب هستند همگی پس از تمیز شدن داخل کوره با حرارت دیدن به ماده مذاب تبدیل میشوند. سرب ذوب شده به منظور خالص سازی داخل قالب های مخصوص ریخته میشود. پس از دقایقی ناخالصی ها در سطح قالب شناور شده و جداسازی میشوند و قالب های حاوی سرب خالص برای خنک شدن کنار گذاشته میشوند. پس از خنک شدن قالب ها، سرب ها جدا سازی شده و مجددا به کارخانه های باتری سازی ارسال میشوند. در آنجا دوباره ذوب شده و در ساخت محصولات جدید مورد استفاده قرار میگیرند.

اسید سولفوریک

باتری های اسیدی کهنه و فرسوده برای بازیافت می توانند به دو مسیر منتقل شوند:

۱٫ اسید ها توسط ترکیبات صنعتی مشابه جوش شیرین، خنثی سازی میشوند. این خنثی سازی اسید را به آب تبدیل میکند که این آب پس از تصفیه و پاکسازی و گذشتن از سیستم تصفیه فاضلاب، تست شده تا با استانداردهای سلامت آب مطابقت داشته باشد.
۲٫ اسیدها فرآوری شده و به سدیم سولفات تبدیل که پودر سفید بی بویی است تبدیل میشوند که در مواد شویند، ساخت شیشه و صنعت نساجی استفاده می شود.

بازیافت باتری های اسید سرب به این معنی است که باتری های فرسوده مجددا به یک باتری نو تبدیل میشوند که طبق تخمین های گفته شده ۹۸ درصد باتری های سرب اسید بازیافت می شوند.

باتری آلکالین Alkaline

این باتری ها که با نام باتری های قلیایی هم خوانده میشوند، انرژی خود را از واکنش بین روی و دی‌اکسید منگنز (Zn/MnO2) بدست می آورند. این باتری ها حدود چهار برابر ظرفیت بیشتری نسبت به باتری های معمولی دارند و همچنین جریان دهی بالایی دارند.

باتری آلکالاین
بازیافت باتری آلکالاین

باتری های آلکالاین (AAA, AA, C, D, 9V,…) نیز بازیافت میشوند که برای بازیافتشان از یک روش و دمای خاص استفاده می شود که ترکیبات باتری آلکالاین به سه محصول نهایی تبدیل میشوند. این موارد یک کنسانتره روی، منگنز، فولاد و کاغذ، پلاستیک و برنج هستند. تمام این محصولات برای جبران هزینه های فرآیند بازیافت مجددا به بازار وارد میشوند و در محصولات جدید استفاده میشوند.

باتری لیتیوم یون Lithium Ion

باتری لیتیوم یونی یا LIB از خانواده باتری های قابل شارژ با تراکم انرژیی بالا هستند که در لوازم الکترونیکی مصرفی به کار میروند. این باتری ها به علت سبک وزن بودن در بسیاری از دستگاه های الکترونیکی مثل گوشی ‌موبایل، پخش کننده های MP3، لپ تاپ ها، کامپیوتر، ساعت، اتومبیل ها، پاوربانک و غیره استفاده می شوند.

باتری های لیتیوم یونی علاوه بر داشتن عمر طولانی دارای ظرفیت شارژ بالایی هستند و از آنها در دستگاه های هوشمند استفاده می شود. این باتری ها دارای چگالی انرژیی بالایی هستند و نوع انرژیی ذخیره شده در آنها از نوع الکتروشیمیایی می باشد و همچنین از دست دادن انرژیی در این باتری ها به آرامی صورت می گیرد. گفتن این نکته حائز اهمیت است که باتری های لیتیوم یونی در صورتی که سیکل شارژ آنها به درستی رعایت نشود، عمر کوتاه تری خواهند داشت.

باتری لیتیوم یون
بازیافت باتری لیتیوم یون

این باتری ها در یک فرآیند مکانیکی “دمای اتاق ، عاری از اکسیژن” بازیافت می شوند که طی آن اجزای باتری به سه محصول نهایی از هم جدا می شوند. این محصولات در سه دسته؛ الف) کبالت و کنسانتره نمک لیتیوم  ب) فولاد ضد زنگ  ج) مس، آلومینیوم و پلاستیک قرار میگیرند. تمام این محصولات جهت استفاده مجدد به بازار بازگردانده میشوند.

باتری نیکل کادمیوم (Nickel-Cadmium (NiCd

این باتری ها جزء دسته باتری های قابل شارژ هستند که الکترودهای آن ها از جنس نیکل اکسید و کادمیوم است. این باتری ها نسبت به سایر باتری های دارای قابلیت شارژ مجدد، چرخه کار بهتر و نرخ خود دشارژی بالایی هستند.

باتری نیکل کادمیوم
بازیافت باتری نیکل کادمیوم

قبل از ورود این باتری ها به فرآیند بازیافت، پلاستیک ها از روی اجزای فلزی باتری جدا میشوند. سپس فلزات در دمای بالا از طریق فرآیند احیای فلزات (HTMR) بازیافت می شوند که طی آن تمام فلزات موجود در مواد اولیه باتری (به عنوان مثال نیکل، آهن، منگنز و کرومیوم) در درجه حرارت بالا و کوره مذاب شده و سپس در طول عملیات ریخته گری جامد می شوند. فلزات دیر ذوب (به عنوان مثال روی و کادمیوم) هم در طی فرآیند ذوب جداسازی می شوند. در نهایت فلزات و پلاستیک های بازیافت شده دوباره برای تولید محصولات جدید مورد استفاده قرار میگیرند.

باتری نیکل هیدرید فلز (Nickel Metal Hydride (NiMH

باتری‌های نیکل– هیدرید فلز از جمله باتری های قابل شارژ هستند که بسیار شبیه باتری های نیکل کادمیومی هستند. جنس الکترود مثبت در این باتری ها نیکل اکسی هیدروکسید است و الکترود منفی از جنس آلیاژ جذب کننده هیدورژن. این باتری ها حدود سه برابر ظرفیت بیشتری نسبت به باتری های نیکل کادمیومی دارند.

باتری نیکل هیدرید فلز
بازیافت باتری نیکل هیدرید فلز

در ابتدای فرایند بازیافت این باتری، پلاستیک روی باتری ها جداسازی شده و باتری و پلاستیک ها هر کدام جداگانه به فرایند بازیافت فرستاده میشوند. باتری ها برای از بین رفتن رطوبتشان (هیدروکسید پتاسیم (KOH) الکترولیت و H2O) فرایند خشک شدن را طی میکنند. در فرایند خشک شدن باتری ها از طریق یک فرمول اختصاصی و تحت گرما با دمای مشخص و کنترل شده قرار میگیرند. پس از خشک شدن این سلول ها به عنوان مواد اولیه ارزشمندی برای صنایع فولاد ضدزنگ و یا آلیاژ تبدیل می شوند. در نهایت فلزات و پلاستیک برای استفاده مجدد در محصولات جدید فرستاده میشوند.

باتری های لیتیومی Lithium Batteries

در باتری های جدید برای افزایش طول عمر باتری بین صفحات خازن از پلیمرهای مختلفی استفاده می‌کنند که معروف‌ترین و پرکاربردترین آنها لیتیوم است. با قرار گرفتن لیتیوم در بین صفحات خازن صفحات به خوبی نسبت به هم عایق می‌شوند و یک باتری با ظرفیت بالا ساخته میشود. این باتری ها به دلیل ماندگاری طولانی جزء اولین باتری های مورد استفاده در گوشی های هوشمند هستند. این باتری ها از یک الکترود مثبت از جنس اکسید کبالت لیتیوم، فسفات آهن لیتیوم یا اکسید منگنز لیتیوم و یک الکترود منفی که معمولا از جنس گرافیت است و همچنین یک الکترولیت از جنس کربنات اتیلن، کربنات دی اتیل ساخته شده است. گفتنی است این باتری ها در دو دسته باتری های لیتیوم یونی و لیتیوم پلیمری قرار میگیرند.

باتری های لیتیومی
بازیافت باتری های لیتیومی

برای بازیافت محتویات این باتری ها برحسب سایز و اندازه‌ در معرض یک خرد کن یا یک چکش با سرعت بالا قرار میگیرند و محتویاتشان خارج میشود. سپس محتویات داخل باتری ها در آب سوزآور قرار میگیرند این محلول سوز آور الکترولیتها را خنثی می کند و فلزات آهنی و غیر آهنی در آن بازیابی می شوند. قطعات فلز کهنه به بازیافت کننده های فلز فروخته میشوند تا جبران کننده هزینه های ناشی از بازیافت باشند. سپس محلول باقی مانده فیلتر شده و کربن آن بازیافت شده و به ورق های کربنی فشرده تغییر میابند و مقداری از کربن با کبالت بازیافت میشود. لیتیوم موجود در محلول هم (لیتیوم هیدروکسید) به لیتیوم کربنات (پودر ریز سفید رنگ) تغییر شکل میابد. لیتیوم کربنات حاصل از این بازیافت برای ساخت فلز شمش لیتیوم و فویل برای کاربرد در باتری ها استفاده می شود. همچنین فلز لیتیوم برای فروش و ساخت مجدد باتری های دی اکسید گوگرد استفاده میشود.

باتری های جیوه ای Mercury Batteries

باتری های جیوه ای از دسته باتری های غیرقابل شارژ هستند که در آنها واکنش شیمیایی بین جیوه (II) اکسید و الکترود روی در یک الکترولیت قلیایی، منجر به تولید جریان میشود. این باتری ها با وجود کوچکتر بودن از باتری های روی-کربن قدرتمندترند و چیزی در حدود ۱٫۳۵ ولت جریان تولید میکنند.

باتری جیوه ای
بازیافت باتری های جیوه ای

باتری ها و فلزات سنگین برای بازیابی تحت یک فرآیند با دمای کنترل شده قرار میگیرند. توجه به این نکته حائز اهمیت است که درصد تولید و استفاده از باتری های اکسید جیوه از زمان تصویب قانون مدیریت باتری قابل شارژ جیوه (قانون باتری) از سال ۱۹۹۶ در حال کاهش است. این قانون فروش برخی از باتری های حاوی جیوه (به عنوان مثال ، منگنز قلیایی ، کربن روی ، سلول های دکمه مرکوریک-اکسید و سایر باتری های اکسید جیوه) در ایالات متحده را منع کرده است.

باتری روی کربن Zinc-Carbon

باتری روی کربن از جمله باتری های اولیه سلول خشک است که حدود ۱٫۵ ولت جریان از طریق واکنش های الکتروشیمیایی بین روی و دی اکسید منگنز تولید میکند. در یک سلول خشک معمولا از روی برای ساخت قطب الکتریکی منفی یا آند و از میله کربنی بی اثر برای قطب الکتریکی مثبت استفاده میشود. این دسته از باتری ها از کارایی گسترده ای در مصارف عمومی و کالاهایی که توان الکتریکی پایین تری نیاز دارند برخوردارند. کالاهایی همچون ساعت، ماشین حساب ها، رادیو و چراغ قوه و سایر لوازم الکترونیکی مشابه.

باتری روی کربن
بازیافت باتری روی کربن

باتری های روی کربن (AAA, AA, C, D, 9V و…) و روی هوا با روش مشابه باتری های آلکالاین بازیافت میشوند، و یا با استفاده از روش احیای فلزات در درجه حرارت بالا (HTMR) به منظور بازیافت ذوب میشوند. سپس این فلزات مجددا در تولید محصولات جدید استفاده میشوند.

باتری روی هوا Zinc-Air

باتری های روی-هوا نیز از جمله باتری های اولیه هستند که در آنها جریان الکتریکی از طریق واکنش فلز روی با اکسیژن هوا تولید میشود. این سلول الکتروشیمیایی با نام پیل سوختی روی هوا نیز شناخته شده است که به صورت مکانیکی قابل شارژ شدن است. ولتاژ تولیدی توسط این پیل حدود ۱٫۶۵ ولت است.

باتری روی هوا
بازیافت باتری روی هوا

باتری های روی کربن (AAA, AA, C, D, 9V و…) و روی هوا با روش مشابه باتری های آلکالاین بازیافت میشوند، و یا با استفاده از روش احیای فلزات در درجه حرارت بالا (HTMR) به منظور بازیافت ذوب میشوند. سپس این فلزات مجددا در تولید محصولات جدید استفاده میشوند.

گوشی جانبی اینستاگرام

همچنین ببینید

اندروید ور چیست؟ همه چیز درباره آن

اندروید ور چیست؟ همه چیز درباره آن

اندروید ور (android wear) به معنای اندروید پوشیدنی، نسخه‌ای از سیستم‌عامل اندروید است که به …

یک دیدگاه

  1. واقعا ممنونم از این همه اطلاعات مفید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *