Recyklace baterií: Klíč k udržitelné budoucnosti

Baterie jsou chápány jako malé a užitečné zdroje energie, které uvádějí do chodu naše přístroje. Dnes patří baterie mezi nedílné součásti našich životů. Nějaký typ baterie je ostatně přítomen téměř ve všech zařízeních, s nimiž každý den přicházíme do styku. Jistě si tak dovedete představit, jak velkou musí mít lidstvo spotřebu těchto malých zdrojů energie. A kolik jich denně doslouží.

Pokud bychom seřadili všechny jednorázové baterie, které jen Američané za rok vyhodí, obkroužily by Zemi šestkrát. A to nemluvíme o akumulátorech, které se nacházejí v mobilních telefonech, tabletech, noteboocích a dalších přístrojích. Ale pokud je správně nezlikvidujeme, mohou škodit životnímu prostředí i člověku.

Proč je recyklace baterií důležitá?

Baterie a akumulátory jsou řazeny mezi takzvaný nebezpečný odpad, který se nesmí skládkovat. Většina komponentů baterie se v přírodě nerozloží ani za 1000 let. Obsahují totiž směs škodlivin, jako jsou kyseliny, alkalické látky či těžké kovy a elektrolyty, které mohou představovat vážné riziko, pokud se dostanou na skládky.

Obsahují totiž toxické látky, zejména těžké kovy jako rtuť, kadmium a olovo, které při úniku do okolí ohrožují životní prostředí a jsou toxické i pro člověka - kupříkladu kadmium je klasifikováno jako karcinogen. Ohrožení pro zdraví člověka za určitých okolností představují také v bateriích obsažené jedovaté lithium, alkálie či hydroxid draselný nebo sodný. Spalováním baterií se zase znečišťuje i ovzduší.

Recyklace baterií není jen otázkou ekologie, ale má i ekonomické hledisko. Materiály získané ze starých baterií lze totiž použít při výrobě nových. Tím se snižuje spotřeba surovin a šetří se přírodní zdroje, a tedy i celková uhlíková stopa spojená s výrobou baterií. Pro průmyslová odvětví, která jsou na bateriích silně závislá, to znamená nejen ekologičtější provozní proces, ale i úsporu nákladů. Právě recyklace baterií a akumulátorů je perfektní ukázkou efektivní cirkulární ekonomiky.

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

Evropský den recyklace baterií

Evropský den recyklace baterií vyhlásila evropská asociace EUCOBAT původně na 9. září. Právě 9. září se narodil Luigi Galvani, italský lékař a fyzik, jehož pokusy přivedly Allesandra Voltu k vynálezu galvanického článku - základního konstrukčního prvku všech baterií a akumulátorů.

Legislativa v oblasti recyklace baterií

Povinnost zpětného odběru některých výrobků upravuje zákon č. 542/2020 Sb., o výrobcích s ukončenou životností (dále jen „zákon o VUŽ“). Dle § 85 odst. 1 písm. a) zákona o VUŽ je výrobce baterií a akumulátorů povinen zajistit zpětný odběr bez vazby na koupi nových výrobků a bez nároku na úplatu pro baterie a akumulátory a podle § 85 odst. 1 písm. b) dosáhnout v každém kalendářním roce minimální úrovně zpětného odběru odpadních přenosných baterií nebo akumulátorů v rozsahu stanoveném v příloze č.

Dle § 21 výrobce nebo pověřený zástupce podává návrh na zápis do Seznamu výrobců baterií a akumulátorů (Seznam). Osoba zapsaná v Seznamu může provádět on-line změny údajů týkají se informací o výrobcích baterií a akumulátorů, pověřených zástupcích, zahraničních výrobcích, o způsobu plnění povinností v oblasti zpětného odběru baterií a akumulátorů.

V Informačním systému odpadového hospodářství (VISOH2) je dostupný Registr míst zpětného odběru (Registr), který slouží k vedení údajů o místech zpětného odběru. Výrobce baterií a akumulátorů je povinen vkládat dálkovým přístupem do Registru údaje uvedené v § 19 odst.

Výrobci jsou povinni zpracovávat roční zprávu o plnění povinnosti zpětného odběru za uplynulý kalendářní rok a zasílat ji Ministerstvu životního prostředí elektronicky prostřednictvím Integrovaného systému plnění ohlašovacích povinností (ISPOP) do 31. 3. Kolektivní systémy jsou povinny zpracovávat roční zprávu o plnění povinnosti zpětného odběru za uplynulý kalendářní rok a zasílat ji Ministerstvu životního prostředí elektronicky prostřednictvím ISPOP do 30. 6.

Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí

Dle Nařízení Komise (EU) č. 493/2012 ze dne 11. 6.

Nové nařízení Evropského parlamentu a Rady EU č. 2023/1542 ze dne 12. července 2023 o bateriích a odpadních bateriích zásadně změní aktivity a podnikání řady firem zapojených do dynamicky se rozvíjejícího bateriového průmyslu. Nové nařízení č. 2023/1542 je ovšem velice složitým dokumentem, neboť každá z nově definovaných kategorií baterií bude mít svoje specifická pravidla, a navíc tato zvláštní pravidla budou uplatňována s různými termíny účinnosti.

Recyklace lithiových baterií

Mimořádné pozornosti se tudíž v současné době těší oblast recyklace lithiových baterií. Poptávka po lithiu ve světě aktuálně převyšuje nabídku a zájem o lithium, především pro výrobu baterií do elektromobilů dle předpovědí dále poroste.

Jedním z typů baterií, které se v současné době nejvíce využívají, jsou lithium-iontové baterie (Li-Ion). Setkáváme se s nimi v mobilních telefonech, noteboocích, digitálních fotoaparátech, ručním nářadí a rovněž v elektrických vozidlech. Není tedy divu, že se vyrábějí ve skutečně masivním množství. Například jen v Číně bylo v roce 2018 vyrobeno přes 12 miliard kusů Li-Ion baterií a akumulátorů.

Právě v Číně se podle zprávy konzultační firmy Circular Energy Storage v současné době rovněž nachází téměř polovina recyklačních zařízení zaměřených na zpracování vysloužilých Li-Ion baterií a akumulátorů. Ty v hojné míře pocházejí nejen z asijských zemí, ale také z Evropy a Severní Ameriky.

Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů

Kovohutě Příbram a recyklace lithiových baterií

Česká společnost Kovohutě Příbram nástupnická, a.s. se stala významným hráčem právě v oblasti recyklace baterií. Jejich úsilí směřuje k udržitelnému zpracování a znovupoužití baterií, zejména těch používaných v elektromobilech. V Příbrami provozuje pilotní linku na recyklaci lithiových baterií, která má schválenou kapacitu 249 tun ročně a aktuálně se připravuje na budoucí rozšíření na 2000 tun.

Technologie zpracování lithiových baterií v Příbrami není zásadně odlišná od běžné praxe: kovy projdou tavením v tavicí peci. Možný je i druhý způsob, chemický, tj. loužení, ale ten se v Kovohutích nepoužívá. Zcela zásadní přístup je při přípravě těchto baterií k recyklaci, kdy je potřeba provést demontáž, vybití, drcení a separaci takovými postupy, aby nebyl ohrožen provoz, bezpečnost práce a zdraví pracovníků. Práce s nevybitými články je nebezpečná a baterie lehce zahoří. Likvidace takového požáru je náročná a lithium se hasí velice špatně.

Při samotném zpracování je největší problém rozmanitost lithiových baterií, které se vyrábí od malých a různě balených až po velké sestavy. Po jejich přípravě k termickému procesu již nic nebrání vytěžení. Obecně se bavíme o recyklaci lithia, ale v první řadě jde o kobalt, následně o nikl a až potom jde o lithium. Důležité je uvědomit si, jaké jsou teploty tání a teploty varu uvedených kovů. Kobalt a nikl jsou si v tání podobné, pod 1500 °C, ale lithium se při této teplotě již dávno odpaří (teplota tání je 180,5 °C a teplota varu 1342 °C). Lithium je tedy možné vytěžit až ze sekundárních materiálů, jako jsou odprašky apod.

Recyklace nikl-kadmiových baterií

V tomto případě je jedničkou na trhu, ale zároveň velký hráč i na evropském trhu, společnost NIMETAL, spol. s r.o. Spolupracuje se zahraničními partnery, kteří se zabývají demontáží, ale ne koncovým zpracováním materiálů, a je zároveň přímým spolupracovníkem českého výrobce NiCd baterií, společnosti SAFT Ferak.

Na rozdíl od lithiových baterií se jedná o baterie alkalické, které mají niklové a kadmiové elektrody (na železném nosiči) a jsou uloženy v roztoku hydroxidu draselného. Důvodem vývoje nové technologie je v tomto případě efektivita celého systému, rychlost využití recyklátu, úspora při jeho recyklaci a samozřejmě uhlíková stopa a s tím sekundární, ale zásadní dopad na životní prostředí.

Přestože se v Evropě nové NiCd baterie vyrábí, a provádí se jejich demontáž, recyklace kadmia zde již neprobíhá. Recyklace a znovuzískání čistého kovu je proto nutné zajistit v zahraničí, dokonce za oceánem. Efektivita systému, kdy se znečištěné, nepoužitelné kadmium musí z ČR odvézt přes půl světa a potom znovu přivézt zpět, je špatná, časově a ekonomicky neuspokojitelná a s nepříznivým dopadem na globální životní prostředí.

Společnost NIMETAL tyto NiCd alkalické akumulátory demontuje, jsou většinou v sestavách pro trakční, nebo staniční baterie, pro manipulační techniku. Na rozdíl od olověných baterií, kde jsou anoda i katoda ze stejného druhu, u NiCd baterií je katoda ze železa a kadmia, anoda je ze železa a niklu. To znamená, že po vyprázdnění od elektrolytu a rozstřižení baterie, je lze samostatně rozdělit. Nikl je na anodě nanesený, kdežto kadmium je zalisováno mezi dvě kovové perforované desky. Kadmium je v malých granulích, ale větších než perforace desek, proto je pevně fixováno.

Získání niklu je klasické, běžným tavením, obdobně jako při zisku z lithiových baterií. Kadmium s sebou ale nese stejný problém, jako je popsán u lithia. Má nízký bod tání (321 °C) a také nízký bod varu (767 °C).

NIMETAL a destilace kadmia pod vakuem

Společnost NIMETAL, spol. s r.o. ve spolupráci s výzkumníky z vysokých škol vyvinula zařízení pro destilaci kadmia pod vakuem. Tyto postupy jsou již známé, ale zařízení je zcela nové a v současné době na něm probíhají technické zkoušky, před dokončením je dokumentace EIA s jasně pozitivními výsledky. Z logiky věci je jasné, že s negativními elektrodami (katodami), které již ve výrobě snesou manipulaci bez jeho uvolnění, lze pracovat, přenášet je a kovové kadmium se nikam neuvolní, nic nekontaminuje. V peci, kde se pracuje pod vakuem, je kadmium za tepla oddestilováno a po ochlazení zkondenzuje zpět na pevný kov. Po přisátí vzduchu již v prostředí žádné volné kadmium není. Získá se čistý přetavený kov.

Dopad na zdraví a životní prostředí

Pokud se podíváme na obě technologie z pohledu dopadu na zdraví člověka, nebude při nich docházet ke kontaminaci pracovního prostředí, protože budou uzavřené. Pro provozovnu společnosti NIMETAL, spol. s r.o. bylo provedeno měření pracovního prostředí, kde výsledek dosáhl cca pětinového zatížení oproti povoleným limitům. V nově připravované provozovně byly provedeny testy s různými formami baterií a naměřené znečištění bylo na úrovni měřitelnosti, nelze se vůbec bavit o přiblížení se limitům pro pracovní prostředí a obsahy ve výduších byly zanedbatelné.

Z ekologického hlediska jsou nejefektivnější ty cesty, které nezatěžují životní prostředí náročnou logistikou. Společnost Kovohutě dokáže pokrýt potřebu celé ČR, baterie neodchází do zahraničí, a jsou zpracovány technologií, která je recykluje s následným materiálovým použitím na úrovni cca 90 %. I společnost NIMETAL, spol. s r.o. je na tom obdobně. Využití je principem stejné, efektivita také a po najetí plného provozu bude velkým přínosem zrušení náročné logistiky po světě. Evropa najde pro kadmium svou koncovku.

Jak se podílet na recyklaci baterií?

Zajímá vás, jak se podílet na šetrné likvidaci baterií? Začněte tím, že zjistíte, kde se ve vašem okolí nacházejí místa zpětného odběru baterií, protože ty rozhodně nepatří do běžného koše s komunálním odpadem. Kontejnery, které jsou určené přímo k odevzdání vysloužilých baterií a akumulátorů, najdete na běžně dostupných místech, jako jsou úřady, školy či obchody.

Všechny baterie by správně měly být označeny piktogramem „přeškrtnuté popelnice“, jenž značí, že baterie nepatří do směsného odpadu, ale je nutné je odevzdat na určených místech. Pokud je vyhodíte do komunálního odpadu, hrozí únik škodlivých látek do okolního prostředí, mimo to se baterie dle odhadů rozkládají 200 až 500 let.

Možnosti zpětného odběru

• Kontejnery na baterie na úřadech, školách a obchodech
• Služba re:Balík (zaslání poštou s elektrozařízením)
• FamilyBox (krabička pro sběr baterií s bezplatným zasláním)

Co se děje s bateriemi po odevzdání?

„Baterie, které REMA sesbírá, putují obvykle na speciální linky, kde jsou několikrát drceny. Dochází též k oddělení magnetických a nemagnetických složek. Ze 720 kilogramů použitých baterií pak přístroje umějí získat okolo 366 kilogramů železa a 260 kilogramů dalších kovů, jako je zinek, olovo či měď. Tyto suroviny lze následně použít pro výrobu nových produktů,“ vysvětluje David Vandrovec, generální ředitel společností REMA, které v tuzemsku zajišťují zpětný odběr a recyklaci elektrozařízení, baterií a akumulátorů a solárních panelů, s tím, že důležitá je zejména recyklace materiálů, které mají omezenou dostupnost. „Jde především o kobalt, lithium nebo přírodní grafit,“ doplňuje.

tags: #recyklace #baterií #odborný #článek

Oblíbené příspěvky:

• Tipy pro klidné Vánoce
• Vliv Riegrových sadů na životní prostředí v Praze
• ČHMÚ Horní Bříza
• Ekologické zemědělství a jeho vztah k Bacillus thuringiensis
• Obnovitelné zdroje a komunity