Možnosti recyklace lithiových baterií v České republice

S rostoucí produkcí lithiových baterií je potřeba řešit jejich budoucí ekologické zpracování.

Konkrétně jde o uzavřený cirkulární systém od uvedení na trh, přes druhotné využití, až po následnou recyklaci, který zatím nikde jinde v Evropě neexistuje.

Aktuálně se v ČR potýkáme se situací, která vůbec neřeší financování samotného sběru a recyklace průmyslových baterií. Z tohoto důvodu KS ECOBAT přistoupil k zavedení nového systému financování průmyslových baterií za účelem řešení situací, kdy nelze přesně identifikovat původního výrobce.

Nový systém si klade za cíl zajistit průběžné financování sběru a recyklace průmyslových baterií a zároveň vytváří záruku na pokrytí nákladů na zpracování těchto baterií v budoucnosti. To by mělo přispět k lepšímu zajištění finančních prostředků pro odpovědnou likvidaci odpadních průmyslových baterií.

Proč recyklovat baterie?

Baterie a akumulátory obsahují mnoho recyklovatelných kovů, jako je zinek, železo, mangan, nikl, kadmium nebo olovo. Jejich recyklací lze dosáhnout nejen výrazných materiálních, ale také energetických úspor.

Čtěte také: Problémy recyklace lithia

Zpracování surových kovů je totiž energeticky mnohem náročnější než jejich získávání recyklací. Například recyklací železa lze ušetřit více než 70 % energie oproti získávání železa z rudy.

Baterie a akumulátory jsou řazeny mezi nebezpečný odpad, který se nesmí skládkovat. Pokud je vyhodíme do komunálního odpadu, hrozí únik škodlivých látek do okolního prostředí, mimo to se baterie dle odhadů rozkládají 200 až 500 let.

Baterie obsahují toxické látky, zejména těžké kovy jako rtuť, kadmium a olovo, které při úniku do okolí ohrožují životní prostředí a jsou toxické i pro člověka, například kadmium je klasifikováno jako karcinogen.

Druhy baterií

• Alkalicko-manganové baterie (AlMn): Mají vysoký výkon a dlouhou životnost. Používají se v rádiích, dálkových ovládáních, hračkách či hodinách.
• Nikl-kadmiové články (NiCd): V dnešní době se už téměř nepoužívají. Mají nízkou kapacitu, trpí paměťovým efektem i samovybíjením a dlouho se nabíjí. Kadmium je navíc silně toxické.
• Lithium-iontové baterie (Li-ion): Samovybíjení je u nich řádově menší a nedochází k paměťovému efektu. Nevýhodou je však stárnutí baterie způsobené vysokou reaktivností lithia.
• Nikl-metal hydridové články (NiMH): Nahradily starší nikl-kadmiové akumulátory, protože neobsahují toxické prvky a mají vyšší kapacitu. Projevuje se u nich tzv. paměťový efekt a významným defektem je rovněž samovybíjení.
• Lithium-polymerové akumulátory (Li-pol): Jsou velmi podobné typu Li-ion. Stárnou o něco rychleji, ale jsou lehčí a lépe se tvarují.
• Olověné akumulátory: Jsou schopny poskytnout rázové vysoké proudy, typickým příkladem je start automobilu. Nevýhodou olověných akumulátorů je především jejich vysoká hmotnost a toxicita olova.
• Lithiové baterie: Mají dlouhou životnost a konstantní celkové napětí článků. Je vhodné je použít zejména v zařízeních s vyššími požadavky na výkon. Nevýhodou lithiových baterií, v případech poškození, je vyšší riziko samovznícení.
• Zinko-uhlíkové baterie (ZnC): Jsou vhodné především pro méně náročné použití, například do dálkových ovladačů nebo nástěnných hodin. Tyto baterie se už téměř neprodávají a jsou vytěsňovány alkalickými bateriemi.

Legislativa a cíle EU

Nová pravidla týkající se celého životního cyklu baterií, od jejich designu přes výrobu až po opětovné využití a nakládání s těmi použitými, zavádí nové nařízení o bateriích, které v červenci 2023 přijala Rada Evropské unie.

Nařízení zavádí například přísnější cíle pro sběr odpadních přenosných baterií nebo povinný minimální obsah recyklovaných materiálů v nově vyráběných bateriích.

Čtěte také: Problémy s lithiovými bateriemi

Významným bodem nové legislativy jsou rovněž cíle pro využití lithia z odpadních baterií. Do roku 2027 by tak mělo být z odpadních lithiových baterií využito 50 procent lithia a do konce roku 2031 celkem 80 %.

Technologické postupy recyklace

Recyklace baterií zahrnuje jak fyzikální (mechanické), tak chemické procesy.

Mechanické zpracování obvykle zahrnuje předúpravu baterií. Před manipulací jsou baterie obvykle vybity či stabilizovány. Články jsou pak rozebrány, rozbity a roztříděny. Většinou jsou z nich také extrahovány elektrolyty.

Mechanické zpracování umožňuje získat zpět plasty, hliník, měď a tzv. černou hmotu. Černá hmota obsahuje kritické kovy, je shromažďována a poté převzata pro hydrometalurgické zpracování.

Běžně používané pyrometalurgické zpracování použitých baterií je podobné tavení rudy. Před procesem tavení se baterie nejprve rozeberou na samostatné články a poté se přivedou do ohřívací pece.

Čtěte také: Ekonomika recyklace Li-ion

Hydrometalurgické úpravy zahrnují použití vodných roztoků k vyluhování požadovaných kovů z katodového materiálu. Stále se tak hledají způsoby a procesy, aby z materiálů baterií bylo možné získat co vyšší výnos a čistotu.

Některé procesy dosáhli míry obnovy 99 % u lithia, 93 % u kobaltu, 91 % u niklu a 94 % u manganu.

Výzvy a perspektivy

Hlavní výzva nespočívá jen v samotných recyklačních procesech, ale také v návrhu baterií, které by vzaly v potaz nutnost budoucí recyklace.

Pokročilé senzory a vylepšené metody monitorování baterií v terénu a testování na konci životnosti by umožnily, aby charakteristiky jednotlivých baterií co nejlépe odpovídaly navrhovaným aplikacím pro druhé použití.

Správné označení baterií a jejich složení, aby recyklátoři věděli, jak s nimi nejlépe nakládat a to tak, aby samotné označení nebylo hazardem pro provoz baterie.

Za pět až deset let budou vysloužilé baterie velkým problémem, ale taky příležitostí: Příležitostí si splnit vizi o alespoň částečné surovinové soběstačnosti, ale bez ekonomicky i energeticky problematické snahy o těžbu lithných minerálů.

Sběr a recyklace v praxi

V České republice se ročně vytřídí zhruba polovina baterií uvedených na trh. Každoročně je v České republice předáno k recyklaci asi 1700 tun vysloužilých přenosných baterií. Toto množství představuje 46 % všech baterií, které se dostaly do oběhu.

Cesta recyklace baterie začíná svozem baterií ze sběrných míst a jejich převezením na třídicí linku. Tam jsou baterie pečlivě roztříděny podle typu a chemického složení. Následně jsou vytříděné baterie předávány do recyklačních zařízení v Česku, která se specializují na zpracování různých kovů.

V recyklačních závodech jsou z baterií různými technologickými postupy získávány druhotné suroviny, zejména kovy - například olovo, nikl, zinek, mangan, kadmium, kobalt a další kovy.

Jak odevzdat staré baterie k recyklaci?

• Odevzdejte v prodejně zdarma i ty staré, tzv.
• Měli bychom je odkládat do sběrných míst. Ta se nacházejí v obchodech, kde lze baterie zakoupit. Dále to je možné do speciálních popelnic či kontejnerů, v recyklačních centrech nebo sběrných dvorech.
• Prostřednictvím veřejně dostupné sběrné sítě REMA Battery.

Společnost REMA provozuje službu Buď líný, kdy stačí nashromáždit alespoň 10 kg elektroodpadu a můžete si objednat svoz přímo z vašeho domova kdekoliv v ČR.

Jsme kolektivní systém, který vznikl v roce 2009 pro splnění povinností výrobců a dovozců přenosných baterií daných zákonem č. Hlavním smyslem činnosti REMA Battery je ochrana životního prostředí zabezpečením efektivního systému zpětného odběru a recyklace přenosných baterií.

Rebalík je balík, který dává smysl! Jedná se o službu pro veřejnost určenou k odesílání přenosných baterií zdarma k recyklaci. Službu je možné využít pro baterie o celkové hmotnosti maximálně 5 kg.

Zajistěte, aby všechny kontakty baterií byly chráněny proti zkratu. Jedná se především o lithiové baterie, např. z ručního nářadí. Můžete je obalit izolační páskou nebo jednotlivě vložit do plastových obalů. Pokud připravujete více baterií, zajistěte, aby se vzájemně nedotýkaly. Baterie by měly být umístěny ve vnějším obalu tak, aby se během přepravy nepohybovaly. Použijte pevný vnější obal, který ochrání baterie před poškozením během přepravy.

Vzdělávání a osvěta

V rámci vzdělávacího projektu Chytrá recyklace se zaměřujeme na informování široké veřejnosti o správném nakládání s přenosnými bateriemi.

Edukaci proto považujeme za velmi důležitou. Proto na webu www.chytrarecyklace.cz/jak-recyklovat/baterie poskytujeme informace o jednotlivých druzích baterií, jejich složení i procesu jejich recyklace. Nechybí samozřejmě ani informace, jak s bateriemi správně naložit.

Vzdělávání dětí v oblasti nakládání s odpadními bateriemi je důležitou součástí činností našeho kolektivního systému. Pro děti od mateřských škol až po poslední ročník základní školy jsme proto připravili, ve spolupráci se společností REMA Systém, nový certifikovaný výukový vzdělávací program Odpad není k zahození.

Tabulka: Složení baterií

tags: #lithiove #baterie #možnosti #recyklace

Oblíbené příspěvky:

• Statistiky odpadu Středočeský kraj
• Exhalace a Ostravsko
• Obnovitelné zdroje na Slovensku: Více informací
• Udržitelné zpracování ryb
• Jak předcházet ohrožení stability zdiva