باتری‌های خودروها، به عنوان منبع اصلی انرژی برای راه‌اندازی سیستم‌های برقی، برای بسیاری از افراد امری عادی به نظر می‌رسد. با این حال، این باتری‌ها نه تنها می‌توانند به بی‌توجهی به محیط زیست منجر شوند، بلکه ممکن است تاثیرات مخربی بر روی آن داشته باشند. در این مقاله، به بررسی تاثیر باتری خودرو بر محیط زیست پرداخته می‌شود.
باتری خودرو و نیروی الکتریکی
باتری خودرو به عنوان منبع اصلی نیروی الکتریکی، به طور مستقیم برای راه‌اندازی سیستم‌های برقی درون خودرو استفاده می‌شود. با این حال، باطری خودرو به دلیل مواد شیمیایی خاصی که در آن استفاده می‌شود، نه تنها می‌تواند موجب آلودگی هوا، آب و خاک شود، بلکه در صورت نبود دفع صحیح، می‌تواند به آسیب جدی و از بین رفتن موجودات زنده منجر شود.
بازیافت باتری
یکی از مهمترین مسائل مرتبط با باتری‌های ماشین، تولید و بازیافت آنها است. تولید باتری‌های ماشین باعث ایجاد آلاینده‌هایی مانند دی‌اکسید کربن، دی‌اکسید گوگرد و نیتروژن می‌شود که به آلودگی هوا کمک می‌کنند. همچنین، استفاده از موادی مانند لیتیوم و کبالت برای ساخت باطری‌ها می‌تواند به روند استخراج و پالایش مواد معدنی منجر شود که نیز تأثیرات منفی بر محیط زیست دارند.
باتری های استارتر خودرویی دارای طول عمر حدود 2 الی 5 سال هستند و بعد از گذر از عمر مفید خود قابل احیا مجدد نبوده و باید کنار گذاشته شده و باتری جدید جایگزین شود. حال سوال اینجاست که با باطری معیوب باید چکار کرد؟ آیا باید در محیط زیست رها شود یا خیر؟
سه عضو اصلی باطری یعنی پلاستیک، سرب و اسید تقریباً تشکیل دهنده 99 درصد آن هستند. هر سه عضو یاد شده قابل بازیافت بوده و البته ارزشمند نیز می باشند. در کنار این دو خصلتِ قابل بازیافت بودن و ارزشمند بودن، یک نکته نگران کننده نیز وجود دارد آنهم آنکه این سه عضو بسیار بسیار برای محیط زیست ما مضر می باشند.
حتی اگر ارزشمند بودن مواد تشکلیل دهنده باتری را کنار بگذاریم نمی توانیم در زمان انتهای عمر آن با دفن کردن آنها از شرشان راحت شویم چراکه می‌تواند به آلودگی خاک و آب منجر شود.
بازیافت باتری‌های ماشین به علت حجم بالایی که این باطری‌ها دارند، بسیار پیچیده و گاهی هزینه‌بر است. در صورتیکه بازیافت به درستی انجام نشود، می‌تواند منجر به آلودگی خاک و آب شود. همچنین، در صورتیکه باتری‌های قدیمی به دست‌های نادرست برسند و در دامنه تولید کمیاب‌ها قرار گیرند، می‌تواند به مشکلات جدی در زنجیره تأمین برق و خودروهای الکتریکی منجر شود.
حال یک به یک توضیح مختصری از این سه عضو حیاتی باطری و بازیافت آن می دهیم.
پلاستیک باتری
پلاستیک باتری (PP) مانند دیگر پلاستیک ها قابل بازیافت می باشد و با بازیافت آن می توان دوباره آن را چرخه اقتصاد برگرداند. پلاستیک که از فرآورده های نفتی است یک شی قابل بازیافت است چون در طبیعت تجزیه پذیر نیست هرگز نباید آن را در محیط زیست رها کرد. خطر پلاستیک های رها شده در طبیعت امروزه بر هیچ کس پوشیده نیست. با توجه به اینکه تولید خود پلاستیک ها و ساخت آنها هزینه بر است و از طرف دیگر برای محیط زیست مضر می باشند موضوع بازیافت آنها بسیار حیاتی و مهم است.
سرب باتری
باتری شامل مقدار زیادی سرب است. سرب یک فلز با ارزش بوده و دارای قیمت جهانی است لذا مقدار دارایی هر کشوری از آن مهم است. تولید باطری های استارتر خودرویی بدون سرب اصلاً امکان پذیر نیست و هر باتری خودرویی حداقل 10 کیلوگرم سرب نیاز دارد تا بتواند به مشخصات اسمی خود برسد.
با توجه به این مطالب واضح است که باتری بعد از عمر مفید خود نباید رها شود و سرب آن باید بازیافت شده و مجدد در چرخه اقتصادی و تولید قرار گیرد.
بازیافت سرب می تواند تا 99.9 درصد خلوص برسد پس اینکه بگوییم بازیافت سرب سبب کاهش کیفیت آن می شود کاملاً رد است.
بیشتر از اینکه نگران رها شدن سرب در محیط زیست باشیم باید نگران مراحل بازیافت سرب و اثر آن در محیط زیست باشیم. مراحل بازیافت سرب (یعنی ذوب سرب و خارج کردن ناخالصی ها) همراه تولید مقدار قابل توجهی گاز سرب است که بشدت سرطان زا می باشد. بسیاری از افراد شاغل در کوره های ذوب سرب (حتی با رعایت پروتکل های بهداشتی) در سن کمی دچار سرطان ریه می شوند.
برخی کشورهای صورت مسئله را پاک کرده و به کل بازیافت باطری را ممنوع اعلام می کنند ولی بهتر است با رشد تکنولوژی و تولید دستگاه های پیشرفته جهت بازیافت باتری، در کنار نظارت دقیق و مستمر این مهم رسیدگی شود.
اسید باتری خودرو
باتری های استارتر خودرویی شامل مقادیر قابل توجهی از اسید سولفوریک رقیق شده است که مقدار حتی خیلی کم آن می تواند به از بین رفتن کامل خاک و گیاهان منجر شود. تزریق اسید به خاک نه تنها بافت گیاهی آن را از بین می برد بلکه خاک تقریباً برای همیشه (یا مدت بسیار بسیار طولانی) کاملاً غیر قابل کشت می شود. مقدار کمی اسید می تواند یک درخت با طول عمر بالای 30 سال را نیز براحتی از بین ببرد. این مسئله بسیار خطرناک بوده و نمی توان به راحتی از کنار آن عبور کرد. برای درک بهتر این خطر کافیست کمی دقیق تر به مسئله نگاه کنیم. امروزه تمامی خودروهای موجود در جهان دارای یک باتری جهت استارت ماشین هستند. طول عمر این باتری بین 2 الی 5 سال است یعنی هر 2 الی 5 سال این چند صد ملیون خودرو نیاز به باطری جدید دارند و باتری معیوب قدیمی باید کنار گذاشته شود و کارایی ندارد. حال ما با چه تعداد باطری معیوب در جهان سروکار داریم؟ مسئله بازیافت صحیح باتری خودرو اینجا روشن می شود. مسئله ای حیاتی و مهم برای بشر که نمی توان از آن چشم پوشی کرد.
اما در ایران سازمان های مختلفی مسئولیت بررسی و نگاه دقیق به بازیافت باطری دارند. همانطور که گفتیم در برخی کشورها بازیافت باتری ممنوع است و با توجه به ریسک بالا و خطرات آن از بازیافت باتری امتناع دارند اما در ایران با رعایت قوانین مشخص شده بازیافت باطری ممکن است و بنگاه های اقتصادی تقریباً بزرگی در این عرصه فعالیت دارند. جای نگرانی اینجاست که آیا سازمان های مربوطه نظارتی کار خود را درست انجام می دهند؟ موضوع بازیافت باتری و خطر اسید آن اصلاً شوخی با کسی ندارد و سهل انگاری در آن می تواند مشکلات جبران ناپذیری را بجا بگذارد.
با توجه به مطالبی که تا به اینجا گفتیم نتیجه می گیریم که:
- تعداد باطری های معیوب در جهان رقم قابل توجهی است.
- باطری های معیوب دارای مواد با ارزش و البته مضر برای محیط زیست هستند.
- موضوع بازیافت باطری یک امر حیاتی و غیر قابل چشم پوشی است.
- بازیافت باطری موضوعی خطرناک و نیازمند تخصص و تکنولوژی است.
- نظارت دقیق بر امر بازیافت باطری بسیار مهم و در بالاترین سطح کشوری باید باشد چراکه بحث از بین رفتن محیط زیست و آسیب به بشر در میان است.
تاثیر باتری خودرو بر محیط زیست … با ما همراه باشید
استفاده از باتری‌های بازیافت شده
برای کاهش تاثیرات باتری خودرو بر محیط زیست، استفاده از باتری‌های بازیافتی شده پیشنهاد می‌شود. در واقع، این باطری‌ها برای راه‌اندازی سیستم‌های برقی درون خودرو، به دلیل اینکه از مواد شیمیایی بازیافتی شده استفاده می‌شود، می‌تواند تاثیرات زیست محیطی کمتری داشته باشند.
همانطور که اشاره شد سرب که عضو اصلی باتری است می تواند در بازیافت به خلوص 99.9 درصد برسد لذا استفاده از باطری های ساخته شده از موارد بازیافتی هیچ تاثیری در عملکرد و طول عمر آن ندارد.
در ایران تقریباً تمامی باتری های تولید داخل از سرب بازیافتی می باشند.
بازیافت باتری خودرو در ایران بسیار متداول شده و تمامی نیاز سرب داخل کشور جهت تولید باطری، تقریباً از همین سیستم بازیافت تامین می شود. این موضوع خوش آیند است تا آنجا که واقعاً نظارت بر بنگاه های اقتصادی فعال در بازیافت سرب دقیق بوده و اطمینان از رعایت تمامی پروتکل های بهداشتی حاصل شود.
نگرانی اصلی اینجاست که در مراحل بازیافت باتری، اسید باتری به دل زمین یا گاز سرب آن به آسمانی که هوای آن را استشمام می کنیم سپرده نشود!
مراحل بازیافت باتری خودرو
باتری‌های خودرو شامل مواد سمی مانند سرب، استیلنیوم، کادمیوم و … هستند که اگر به درستی بازیافت نشوند، می‌توانند به محیط زیست آسیب بزنند. برای بازیافت باطری خودرو، مراحل زیر را باید طی کرد:
- جمع‌آوری: ابتدا باتری‌های قدیمی جمع‌آوری می‌شوند. ممکن است این کار توسط تولیدکننده باتری، خودروسازان یا کارگاه‌های مخصوص بازیافت صورت گیرد. در ایران با (تعریف قیمت تمام شده باطری با احتساب فرسوده) مصرف کننده ملزم می شود در زمان خرید باطری نو، باطری معیوب خود را به فروشنده تحویل دهد. پس باتری های فرسوده در فروشگاه های فروش باتری جمع آوری می شود. این فروشگاه ها باتری فرسوده خود را به کارخانه یا کوره های بازیافت سرب تحویل می دهند.
- جداسازی: در این مرحله، پلاستیک‌ها، اسید و سرب از باتری جدا شده و برای بازیافت ارسال می‌شوند.
- جداسازی اجزا: در این مرحله، محتویات خانه باتری‌ها باز شده و اجزای داخلی آن شامل سپراتور و الکترودها جدا شده و برای بازیافت ارسال می‌شوند.
- شستشو: اجزای داخلی باطری شسته و از مواد سمی و آلاینده‌های دیگر پاک می‌شوند.
- بازیافت: پس از جداسازی اجزا و شستشو، الکترودها و پلاک‌ها جهت بازیافت به کارخانه‌های مختلفی (معمولاً کوره های بازیافت سرب) ارسال می‌شوند. در این مرحله، پلاک‌ها و الکترودها با استفاده از فرایند هایی مانند فرآیند فرآوری حرارتی یا فرایند هیدرومتالورژی به ترکیباتی تبدیل می‌شوند که قابل استفاده مجدد هستند.
- صاف کردن اراضی: پس از بازیافت باتری‌های خودرو، اراضی محل بازیافت نیز صاف شده و پاک می‌شوند. این کار باعث کاهش آلاینده‌های محیط زیست و افزایش بهداشت عمومی شهر می‌شود.
بعد از انجام مراحل بازیافت، سرب باطری‌های خودرو می‌توانند مجدداً به بازار تولیدکنندگان عرضه شده و بعنوان مواد اولیه کارخانه استفاده شوند. اما اگر مراحل بازیافت بدرستی انجام نشود یا بازیافت آن خطرات جدی برای سلامت و محیط زیست خواهد داشت یا سرب بدست آمده فاقد کیفیت لازم جهت تولید مجدد باتری می شود، به همین دلیل، بسیار مهم است تا با استفاده از فرآیند بازیافت مناسب، باطری‌های خودرو به درستی بازیافت شوند.
بازیافت اسید داخل باتری های خودرو
اسید سولفوریک یا H2SO4 یکی از مهمترین مواد مورد استفاده در باتری‌های خودرو است. این اسید، یک اسید قوی و غیر قابل انعطاف است که در صورت اسقاط باتری‌های خودرو و ورود آن به محیط زیست، می‌تواند به عنوان یک عامل آلودگی و خطرناک شناخته شود.
اسید سولفوریک در صورت تماس با پوست، چشم و تنفس باعث آسیب‌های جدی و گاهاً بدخیم می‌شود. همچنین، ورود این اسید به محیط زیست باعث آلودگی آب، خاک و هوا می‌شود و به سلامتی انسان‌ها و موجودات زنده‌ی دیگری که در ارتباط با محیط زیست قرار دارند، خطر و نقصان وارد می‌کند.
اسید های باطری های خودرو می تواند باعث غیر قابل کشت شدن زمین های کشاورزی شود. اسیدهایی که در باتری‌های خودرو قرار دارند می‌توانند آلودگی زمین را افزایش دهند و باعث از بین رفتن خاک قابل کشت شوند. بنابراین، بازیافت باطری‌های خودرو می‌تواند به کاهش آلودگی زمین و حفظ محیط زیست کمک کند. همچنین، درصورت بازیافت غیر اصولی باتری‌های خودرو و دفن آنها در زمین، احتمال نفوذ اسیدها به زیرزمین و آلوده شدن منابع آبی نیز وجود دارد.
بنابراین، در صورتیکه باطری‌های خودرو قدیمی شده و غیر قابل استفاده باشند، بهتر است آنها را به مراکز بازیافت و دفع صحیح باتری‌های خودرو ارسال کنید تا از آلودگی محیط زیست جلوگیری شود.
در مرحله بازیافت اسید داخل باتری های خودرو، اسید با استفاده از روش های مختلفی مانند نیمه اتوماتیک یا کاملا اتوماتیک بازیافت می شود. در روش نیمه اتوماتیک، ابتدا اسید از باطری خارج شده و در مخازن مجزا جمع آوری می شود. سپس این اسید با استفاده از تجهیزات خاص، مانند مخلوط کن ها و فیلتر های خاص، پاکسازی و بازیافت می شود.
در روش کاملاً اتوماتیک، باتری خودرو به یک ماشین بازیافت خاص منتقل می شود و در این ماشین با استفاده از تجهیزات خاص و فرآیندهای شیمیایی، اسید باطری بازیافت و آب مقطر تولید می شود. بعد از بازیافت اسید باطری، می توان از آن بعنوان ماده اولیه، در تولید باتری های جدید مورد استفاده قرار بگیرد. در این روند، استفاده از اسید بازیافتی می تواند به کاهش صدمات به محیط زیست و افزایش بازدهی اقتصادی منجر شود.
بازیافت سرب باتری های خودرو
باطری‌های خودرویی بیشترین مقدار سرب در مقایسه با انواع دیگر باطری‌ها را دارند و به دلیل خطرناک بودن سرب، بازیافت سرب از باطری‌های خودرویی بسیار مهم است. در مرحله اول، باتری های قدیمی جمع آوری و سپس به کارخانه های بازیافت منتقل می‌شوند. در کارخانه با استفاده از روش‌های مختلف، باتری‌ها از سایر قطعات جدا شده و سرب درون آنها استخراج می‌شود.
در روش سنتی، باطری های قدیمی در محیط باز به آتش می‌اندازند تا پلاستیک ها سوخته و سرب آزاد شود. اما این روش به دلیل آلایندگی هوا و خطرات احتمالی بهداشتی برای کارگران، روشی پیشنهادی نیست.
در روش‌های پیشرفته تر، باتری های قدیمی با استفاده از مواد شیمیایی و ماشین آلات خاص، ابتدا از مواد دیگر جدا می‌شوند. سپس از آنها برای جداسازی سرب استفاده می‌شود. سرب درون باطری‌های قدیمی به صورت اکسید شده است و با اعمال شرایط شیمیایی، به شکل سرب خالص استخراج می‌شود. سرب خالص برای تولید باطری های جدید و یا دیگر محصولاتی که از سرب استفاده می‌کنند، استفاده می‌شود. با این کار، تقریباً تمامی سرب موجود در باتری های خودرویی می‌تواند بازیافت شود و این باعث کاهش نیاز به استخراج سرب از معادن جدید و همچنین کاهش آلودگی محیط زیست می‌شود.
در انتهای عملیات بازیافت سرب، این مواد به شکل شمس سرب با درجه خلوص مشخص به چرخه اقتصاد بازگردانده می شود.
بازیافت پلاستیک باتری های خودرو
باتری های خودرو حاوی قطعات پلاستیکی نیز هستند که می‌توانند بازیافت شوند. بازیافت پلاستیک‌های باتری خودرو به دو صورت صنعتی و خانگی امکان‌پذیر است. در روش صنعتی، پلاستیک‌های باطری با روش‌های مختلف شامل خرد کردن، شستشو و تجزیه‌وتحلیل شیمیایی، به مواد اولیه بازیافت می‌شوند که می‌توانند در تولید محصولات پلاستیکی جدید مورد استفاده قرار گیرند.
اما باید توجه داشت که بازیافت پلاستیک‌های باطری، ممکن است به دلیل نوع پلاستیک و مواد اضافی موجود در آنها، با مشکلاتی مانند بوی نامطبوع، رنگ تیره و کیفیت پایین روبرو شود. لذا برای بازیافت بهینه پلاستیک‌های باتری، نیاز به فرآیندهای دقیق و تخصصی است.
از دیگر مزایای بازیافت پلاستیک باطری های خودرو، کاهش تولید زباله های پلاستیکی و افزایش دوام محصولات پلاستیکی بازیافتی است.
مصرف باتری‌های لیتیوم یونی در ماشین‌ها مشکلات محیط زیستی را حل کرده است؟
با گسترش استفاده از خودروهای برقی، مصرف باتری‌های لیتیوم یونی در ماشین‌ها افزایش یافته است. اما همانطور که پیشتر اشاره شد، تولید باتری‌های لیتیوم یون باعث آلودگی محیط زیست و مشکلات دیگری می‌شود.
در حال حاضر، صنعت خودرو سعی در جایگزین کردن باطری‌های لیتیوم یون با باتری‌ها با کارایی بالاتر و ضرر کمتر به محیط زیست دارند. همچنین، تلاش‌هایی برای بازیافت باطری‌های قدیمی و استفاده مجدد از مواد موجود در آنها نیز در حال انجام است.
به طور خلاصه، استفاده از باتری‌های لیتیوم یون در ماشین‌های الکتریکی باعث کاهش آلودگی هوا شده و به سلامت محیط زیست کمک می‌کند، اما تولید، دفع و بازیافت آنها همچنان چالش‌هایی را برای صنعت خودرو و محیط زیست به وجود می‌آورد.
