مقدمه

امروزه کمتر کسی در جهان پیدا می شود که اسم بازیافت به گوشش نخورده باشد یا علامت بازیافت را روی کالاهای متفاوت ندیده باشد. کلمه ی بازیافت و اهمیت آن مدتی است که جزئی بدیهی از زندگی مردم جهان شده است و به جز عده ی اندکی که هنوز آن را کاملا عملیاتی نمی دانند ، بقیه ی مردم همواره در تلاشند تا در حد توان ضایعات خود را تفکیک کنند یا به مراکز بازیافت تحویل دهند. در اینجا به موضوع بازیافت باتری می پردازیم.

شیشه ، پلاستیک ، کاغذ و… از جمله موادی هستند که به صورت گسترده در حال مصرفند و بازیافت آن ها بسیار مورد توجه است ولی در کنار این موارد یکی از مهمترین ضایعاتی که نیاز به بازیافت دارند باتری ها هستند.

باتری ها انواع متفاوتی دارند که ساختار شیمیایی و مواد داخل آن ها قطعا با هم تفاوت دارد و همین تفاوت مواد اولیه  ی به کار برده شده در ساختار باعث می شود که میزان ضرر آن ها برای محیط زیست نیز متفاوت باشد. به طور مثال باتری های نیکل کادمیم که امروزه دیگر تولید نمی شوند، به علت داشتن فلز سنگین کادمیم برای محیط زیست بسیار مضر بوده اند. اما شایان ذکر بازیافت انواع باتری فارغ از ساختار داخلی آن ها روشی بسیار بهتر از دفن باتری می باشد.

بازیافت باتری ها

باتری ها علاوه بر این که جزو خطرناک ترین انواع زباله هستند ، با توجه به ساختار داخلی شان جزو منابع ارزشمند محسوب می شوند پس بازیافت آن ها از نظر منطقی علاوه بر دلایل زیست محیطی مقرون به صرفه است.

لیتیوم موجود در باتری های لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر که باتری های گوشی همراه، تبلت ها و رایانه های شخصی ما را تشکیل می دهند می تواند منجر به آلودگی آب ها شود و اثرات تخریبی روی محیط زیست داشته باشد.

باید توجه داشت که هر نوع از باتری روش بازیافت خود را دارند.

در ادامه به روش های بازیافت انواع باتری می پردازیم:

• باتری های زینک کربن و باتری های آلکالاین :

هر دو دسته ی این باتری ها که جزو باتری های اولیه محسوب می شوند در ایران کاربرد فراوانی دارند و نوع قلم و نیم قلم آن در مصارف خانگی از جمله ساعت ها، اسباب بازی ها ، کنترل تلویزیون و… به وفور استفاده میشود. این نوع از باتری عمر طولانی ندارند لذا ضایعات به جا مانده از این باتری ها زیاد است.

بازیافت این دسته از باتری ها در دمای اتاق و در شرایط ویژه مکانیکی انجام می شود. نتیجه ی این فرآیند،جدا شدن اجزا در سه گروه است . این سه گروه شامل 1-کنسانتره روی و منگنز 2- فولاد 3- کاغذ و پلاستیک می باشد. همه این محصولات برای استفاده مجدد در محصولات جدید به بازار بازگردانده می شوند.این باتری ها تا نزدیک 100 % قابل بازیافت می باشند.در جدول زیر درصد مواد اولیه ی بازگردانده شده از بازیافت این دو باتری به صورت تقریبی بیان شده است.

• باتری های لیتیوم یون

باتری های لیتیوم یون امروزه کاربرد گسترده ای در گوشی ها و لپ تاپ ها دارند و این بدین معنی است که هر ساله تعداد زیادی از این نوع باتری تولید و مصرف می شود .بنابراین تعداد زیادی از این باتری ها هم بلامصرف می شوند و بازگرداندن به چرخه ی بازیافت این نوع باتری ها کمک شایانی به محیط زیست می کند. باتری های لیتیوم یون حاوی لیتیوم و مس و آلومینیوم با عیار بالا هستند. بسته به ماده فعال، ممکن است حاوی کبالت، نیکل و فلزات خاکی کمیاب نیز باشند. برای جلوگیری از کمبود کبالت، نیکل و لیتیوم در آینده و ایجاد چرخه عمر پایدار این فناوری‌ها، فرآیندهای بازیافت باتری‌های لیتیومی ضروری است.این فرآیندها  نه تنها کبالت، نیکل، مس و آلومینیوم را از سلول های باتری مصرف شده، بلکه سهم قابل توجهی از لیتیوم را نیز بازیابی می کنند. دیگر مواد بالقوه با ارزش و قابل بازیافت گرافیت و منگنز هستند. امروزه فرآیندهای بازیافت، تقریباً 25 تا 96 درصد از مواد یک سلول باتری لیتیوم یون را بازیابی می کنند.  فرآیند بازیافت این نوع از باتری ها توسط یک فرآیند مکانیکی در دمای اتاق و در شرایط بدون حضور اکسیژن اتفاق می افتد. در طی این فرآیند اجزای باتری به 3 محصول نهایی شامل 1-کنسانتره ی نمک کبالت و لیتیوم      2- فولاد ضد زنگ و 3- مس،آلومینیوم و پلاستیک جدا می شوند. همه این محصولات برای استفاده مجدد در محصولات جدید به بازار بازگردانده می شوند.این باتری ها تا نزدیک 100 % قابل بازیافت می باشند.

•  باتری های نیکل کادمیم و نیکل متال هیدرید

باتری های نیکل کادمیم از دسته از باتری هایی هستند که در بسیاری از کشور ها منع تولید و استفاده دارد چرا که کادمیم موجود در آن جزو فلز های سنگین است و خطرات زیست محیطی فراوانی را به همراه دارد. به همین دلیل باتری های نیکل کادمیم با باتری های نیکل متال هیدرید جایگزین شده اند .فلز نیکل موجود در این نوع باتری ها ارزشمند است و بازیافت باتری از این نوع، منبع طبیعی مهمی را به طبیعت باز می گرداند.

 در طی بازیافت این دسته از باتری ها، قبل از فرآیند ذوب، پلاستیک ها از اجزای فلزی جدا می شوند. سپس فلزات در طی فرآیندی به نام احیای فلزات با دمای بالا بازیافت می شوند . در فرآیند نام برده شده تمامی فلز های موجود در بدنه که شامل نیکل، آهن، منگنز و کروم است در درون کوره ی مذاب ذوب می شوند و سپس پس از عملیات ریخته گری ، دوباره جامد می شوند. در نهایت پلاستیک و فلزات جداشده برای مصرف در سایر ابزار ها و مواد تولیدی به چرخه ی تولید بازگردانده می شوند. این باتری ها تا نزدیک 100 درصد بازیافت می شوند.

• باتری های سرب اسید

باتری های سرب اسید بیشترین کاربرد را در باتری های خودرو ها وUPS  ها دارند. در ساختار این باتری ها از اسید استفاده می شود لذا پیش از هر چیز در فرآیند بازیافت نیاز است تا اسید درون این باتری ها خنثی گردد. سپس پلیمر از سرب جداسازی می شود. مواد حاصل از بازیافت می تواند در کاربرد های دیگر یا حتی ساخت باتری های جدید دوباره مورد استفاده قرار گیرد. سرب موجود در باتری سرب اسیدی قابل بازیافت است. سرب عنصری سمی است و بنابراین باید از جریان زباله دور نگه داشته شود.