Nebezpečný odpad: Lithiové baterie a jejich likvidace

Baterie jsou malá zařízení, která díky chemickým procesům vytvářejí elektrický proud. Zatímco v akumulátorech probíhají vratné chemické reakce a vložením do nabíječky je tedy možné tento proces obnovit a dobít je, u baterií to takto nefunguje. Jakmile jim dojde „šťáva“, přestáváme je používat.

Proč recyklovat baterie?

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.

Získáme cenné materiály

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. 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.

Chraňme přírodu

Vzhledem k tomu, jak nebezpečné látky baterie obsahují, na skládce by se tyto látky uvolňovaly do půdy a do povrchových a podzemních vod. Ve spalovně by bylo zatíženo ovzduší. Pokud baterii odevzdáme na recyklaci, výrazně tím naší planetě prospějeme. A navíc drahé kovy obsažené v bateriích můžeme dále zpracovat a využít ve výrobním procesu, např. pro výrobu dalších baterií.

• Ekologické: drahé kovy není potřeba těžit z přírody.
• Pro přírodní zdroje má recyklace nesmírný význam.
• Při těžbě drahých kovů jsou zničeny lesy, louky, vodní toky a také rostliny v místě těžby.
• Samozřejmě tímto trpí také zvířata.

Druhy baterií

V současné době velmi rychle roste počet elektrických a elektronických zařízení, která potřebují k napájení baterii. Mobilní telefon, chytré hodinky, notebook, různé elektrické hračky a jiné elektronické spotřebiče nám zjednodušují a zpříjemňují život, anebo je potřebujeme k práci. Současně roste také potřeba ukládání energie a její následné využívání. K tomu nejlépe slouží lithiové baterie, které je možné opětovně nabíjet. Všechny druhy baterií mají životnost omezenou, i lithiové nabíjecí baterie po určitě době přestanou fungovat. Všechny baterie obsahují látky, které jsou nebezpečné pro životní prostředí.

Čtěte také: Problémy recyklace lithia

Níže je uveden přehled některých typů baterií:

• Alkalicko-manganové (AlMn): Mají vysoký výkon a dlouhou životnost. Nejčastěji se používají v rádiích, dálkových ovládáních, hračkách či hodinách.
• Nikl-kadmiové (NiCd): V dnešní době už téměř nepoužívají. Mají nízkou kapacitu, trpí paměťovým efektem i samovybíjením a dlouho se nabíjí. Kadmium je navíc silně toxické.
• Lithium-iontové (Li-ion): Řeší některé nedostatky NiMH baterií. Samovybíjení je u nich řádově menší, dosahuje 2-3 % měsíčně, a nedochází k paměťovému efektu. Nevýhodou je však stárnutí baterie způsobené vysokou reaktivností lithia.
• Nikl-metal hydridové (NiMH): Nahradily starší nikl-kadmiové akumulátory, protože neobsahují toxické prvky a mají vyšší kapacitu. Projevuje se u nich tzv. paměťový efekt, doporučuje se baterii nabíjet jen plně vybitou, jinak se její kapacita snižuje.
• Lithium-polymerové (Li-pol): Jsou velmi podobné typu Li-ion. Stárnou o něco rychleji, ale jsou lehčí a lépe se tvarují. Lze je použít téměř ve všech osobních elektronických zařízeních. Jejich výroba je technologicky i energeticky náročná.
• Olověné akumulátory: Jsou schopny poskytnout rázové vysoké proudy, typickým příkladem je start automobilu. Ve srovnání s ostatními typy akumulátorů dokáží sloužit déle (5 let i více), a to i v nepříznivých podmínkách (jako např. nízké teploty). Nevýhodou je především jejich vysoká hmotnost a toxicita olova.
• Lithiové: Mají dlouhou životnost a konstantní celkové napětí článků. Je vhodné je použít zejména v zařízeních s vyššími požadavky na výkon, jako jsou fotoaparáty, digitální fotoaparáty, videokamery, notebooky, ale i detektory kouře a venkovní senzory. Výhodou je vysoká kapacita, možnost dlouhodobého skladování a široký teplotní rozsah. Nevýhodou lithiových baterií, v případech poškození, je vyšší riziko samovznícení.
• Zinko-uhlíkové (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. ZnC baterie mají malou kapacitu a mohou vytékat.

Jak probíhá recyklace baterií?

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.

Nejdříve dochází k pečlivému třídění na třídicí lince. Baterie jsou rozděleny dle velikosti a následně i chemického složení. Baterie jsou vloženy do pecí, jsou roztaveny a je vyseparován drahý kov anebo jeho sloučenina. Po oddělení kovů, papíru a plastů vznikne černá hmota, která obsahuje mangan a oxidy zinku. Další zpracování probíhá chemickou cestou, pomocí kyselin jsou odděleny drahé kovy. Chemickými procesy lze oddělit např. Získávání drahých kovů z recyklace je výrazně méně náročné na spotřebu energie, a díky tomu na škodlivé emise, které jsou vypouštěny do ovzduší (např. CO2).

Kam odevzdat staré baterie k recyklaci?

• Nakupuji nové baterie: Odevzdejte v prodejně zdarma i ty staré.
• Prostřednictvím veřejně dostupné sběrné sítě: společnosti REMA Systém, která je určena pro zpětný odběr.
• V místě prodeje: na adrese kamenné prodejny: ELNIKA plus, s.r.o.

Spotřebitel má v systému nakládání s elektrospotřebiči a přenosnými bateriemi zcela zásadní roli. On je tím, kdo se rozhoduje, co udělá se starým spotřebičem/baterií. Stará a nepotřebná elektrozařízení a baterie nepatří do netříděného komunálního odpadu, naopak mají být předány prostřednictvím sběrných míst, tzv. míst zpětného odběru, ze kterých putují k opětovnému použití nebo k samotné recyklaci.

Lithiové baterie a specifika jejich likvidace

Ačkoliv se podle obecně používaného termínu lithiové baterie zdá, že se jedná o jeden typ baterií, ve skutečnosti chemické reakce, které se odehrávají uvnitř každé z nich, se mohou značně lišit.

Čtěte také: Ekonomika recyklace Li-ion

Chemické vlastnosti

Baterie obecně obsahuje katodu, anodu, separátor, elektrolyt a pouzdro s těsnící funkcí. U všech těchto baterií jsou to lithiové ionty, které přenáší náboj prostřednictvím elektrolytu z anody na katodu. Lithium prochází otevřenou strukturou, která se může skládat z vrstev anebo tunelů. Každá technologie má své výhody a nabízí různé kompromisy.

Fyzické vlastnosti

Baterie pro elektrická vozidla mají složitý design, obsahují různé kabelové svazky, sběrnice a elektroniky. Skládají se z různých modulů a článků. Design a konstrukce vozidla a baterií musí najít kompromis mezi bezpečností při nárazu, těžištěm, optimalizací prostoru, provozuschopností a dalšími nároky.

Recyklace lithiových baterií

Recyklace baterií zahrnují jak fyzikální (mechanické), tak chemické procesy. Pro tento krok recyklace se používá mnoho různých názvů: fyzické procesy, mechanické zpracování či přímá obnova. 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.

Automatizace recyklace

Vozidla mají velmi odlišné fyzické konfigurace baterií, které vyžadují různé přístupy k demontáži, což činí automatizaci téměř nemožnou. Liší se formát baterií a relativní velikosti různých součástí. Různé tvarové faktory a kapacity mohou také omezit opětovné použití nástrojů. Demontáž bateriových sad z elektromobilů navíc vyžaduje vysokonapěťové školení a izolované nástroje, aby se předešlo smrti elektrickým proudem nebo zkratu baterie. Zkrat má za následek rychlé vybití, které může vést k zahřátí a tepelnému úniku.

Hydrometalurgické úpravy

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.

Čtěte také: Lithiové baterie a recyklace v Česku

Bezpečná přeprava a skladování lithiových baterií

Poškozené baterie a akumulátory jsou při přepravě považovány za nebezpečné zboží. Lithium-iontové baterie mají vysokou hustotu energie a jsou citlivé na teplo a poškození. Musí být proto skladovány a přepravovány ve speciálních bezpečnostních protipožárních boxech pro lithium-iontové baterie, aby byly splněny platné zákonné normy. Vzhledem k vysokému riziku požáru a výbuchu jsou lithium-iontové baterie nebo lithium-iontové akumulátory v mezinárodním přepravním právu považovány za nebezpečné zboží a podléhají předpisům pro přepravu nebezpečného zboží.

Pro bezpečnou přepravu především poškozených Li-Ion baterií jsou ideální plastové a nerezové boxy, které jsou k dostání v různých velikostech a které jsou naplněny PyroBubbles® granulátem. Zhášecí prostředek PyroBubbles® je nehořlavý, elektricky izolační a má pouze nízkou tepelnou vodivost. Díky tomu je PyroBubbles® ideálním plnivem do přepravních a skladovacích boxů na lithium-iontové baterie.

Legislativa

Požadavky na nakládání s bateriemi upravuje Novela zákona č. 542/2020 Sb., o výrobcích s ukončenou životností, která byla schválena 26.3.2025. Tato novela vychází z evropského nařízení o bateriích a odpadních bateriích č. Od roku 2009 mají prodejci, výrobci a společnosti zabývající se likvidací odpadu povinnost zpětně odebírat prázdné nebo již nepotřebné baterie. Spotřebitelé jsou také povinni zboží vrátit. Pro přepravu platí výše uvedené předpisy.

Zajímavosti

• V Česku 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.
• Baterie z jediného mobilního telefonu s obsahem kadmia je schopná znečistit asi 600 000 litrů vody pokud není po konci své životnosti zrecyklována nebo ekologicky zlikvidována.

tags: #lithiove #baterie #nebezpecny #odpad #likvidace

Oblíbené příspěvky:

• Eva Klabalová a udržitelná móda
• Rozměry a využití mobilního koše
• Instalace odpadu pro dřez
• Posekaná tráva a bioodpad – klasifikace
• Udržujte čistotu s pevnými pytli