Reciclaje de baterías

El reciclaje de baterías es una actividad de reciclaje que tiene como objetivo reducir la cantidad de baterías que se desechan como desechos sólidos municipales. Las baterías contienen una serie de metales pesados ​​y productos químicos tóxicos, y desecharlas mediante el mismo proceso que los desechos domésticos regulares ha generado preocupación sobre la contaminación del suelo y del agua.

Reciclaje de baterías por tipo

La mayoría de los tipos de baterías se pueden reciclar. Sin embargo, algunas baterías se reciclan más fácilmente que otras, como las baterías de plomo-ácido para automóviles (casi el 90 % se reciclan) y las pilas de botón (debido al valor y la toxicidad de sus productos químicos). Las baterías recargables de níquel-cadmio (Ni-Cd), hidruro metálico de níquel (Ni-MH), iones de litio (Li-ion) y níquel-zinc (Ni-Zn) también se pueden reciclar. Las baterías alcalinas desechables constituyen la gran mayoría del uso de baterías de consumo, pero actualmente no existe una opción de reciclaje neutral en cuanto a costos. Las pautas de eliminación del consumidor varían según la región. Una evaluación del reciclaje de baterías alcalinas de consumo en Europa mostró un beneficio ambiental pero a un costo significativo sobre la eliminación. Las baterías de zinc-carbono y zinc-aire se reciclan en el mismo proceso. Los consumidores de la UE reciclaron casi la mitad de las baterías portátiles compradas en 2017.

Baterías de plomo ácido

Las baterías de plomo-ácido incluyen, pero no se limitan a: baterías de automóviles, baterías de carritos de golf, baterías de UPS, baterías de montacargas industriales, baterías de motocicletas y baterías comerciales. Estas pueden ser baterías regulares de plomo-ácido, plomo-ácido selladas, tipo gel o de fibra de vidrio absorbente. Estos se reciclan moliéndolos, neutralizando el ácido y separando los polímeros del plomo.{ Los materiales recuperados se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluidas las baterías nuevas.

El plomo de una batería de plomo-ácido se puede reciclar. El plomo elemental es tóxico y, por lo tanto, debe mantenerse fuera del flujo de desechos.

La carcasa de una batería de plomo-ácido a menudo está hecha de polipropileno o ABS, que también se puede reciclar, aunque existen limitaciones significativas en el reciclaje de plásticos.

Muchas ciudades ofrecen servicios de reciclaje de baterías de plomo-ácido. En algunas jurisdicciones, incluidos los estados de EE. UU. y las provincias de Canadá, se paga un depósito reembolsable por las baterías. Esto fomenta el reciclaje de baterías viejas en lugar del abandono o la eliminación con la basura doméstica. Las empresas que venden baterías para automóviles nuevas también pueden recolectar baterías usadas (o la ley les exige que lo hagan) para reciclarlas.

Un estudio de 2019 encargado por el grupo de promoción de la industria de baterías, el Consejo de Baterías, calculó las tasas de reciclaje de plomo de batería en los Estados Unidos en el período 2014-2018, teniendo en cuenta los datos de importación/exportación de chatarra de batería del Departamento de Comercio. El informe dice que, después de contabilizar las exportaciones netas de plomo de baterías de desecho de los Estados Unidos, se recupera el 99,0% del plomo restante de las baterías de plomo-ácido en los Estados Unidos. Las cifras del Battery Council indican que alrededor de 15.500 millones de libras de plomo de batería se consumieron en los EE. UU. en ese período, con una cantidad neta de aproximadamente 2 mil millones de libras de plomo de batería exportadas. De los 13.600 millones de libras restantes después de las exportaciones, se reciclaron 13.500 millones de libras.

La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) ha informado niveles menores y variables de reciclaje de baterías de plomo-ácido en los Estados Unidos en años anteriores, bajo varias administraciones, tanto republicanas como demócratas. La EPA informó en 1987 que los diversos requisitos económicos y reglamentarios han contribuido a tasas del 97 por ciento en 1965, superiores al 83 por ciento en 1980, 61 por ciento en 1983 y alrededor del 70 por ciento en 1985.

Sin embargo, en octubre de 2020, cerca del final de la administración Trump, la EPA publicó la declaración de que "En 2018, la cantidad estimada de plomo de batería reciclado fue de alrededor del 99 por ciento", sin citar explícitamente la fuente de la estimación, pero indicando indirectamente la participación. de fuentes de la industria.

Según un informe Superfund de la EPA de 1992, las baterías de plomo representan aproximadamente el 80 % del plomo utilizado en los Estados Unidos, del cual aproximadamente el 60 % se recupera en tiempos de precios bajos del plomo, pero más en tiempos de precios altos del plomo; informó que el 50% de las necesidades de plomo de la nación se satisfacen con plomo reciclado.

El plomo es una sustancia altamente tóxica, y su procesamiento puede resultar en contaminación y contaminación de las personas, lo que resulta en problemas de salud a largo plazo e incluso discapacidad. Según una clasificación, el reciclaje de baterías de plomo-ácido es, con mucho, el proceso industrial más mortal a nivel mundial, en términos de años de vida perdidos ajustados por discapacidad, con un costo estimado de entre 2 000 000 y 4 800 000 años perdidos de vida humana individual.

La contaminación por plomo de los vecindarios ha resultado del proceso de reciclaje de baterías. En 1992, la EPA informó que 29 sitios de reciclaje de plomo estaban en la lista de limpieza Superfund de la EPA, 22 de ellos en su "Lista de prioridad nacional"

Baterías de óxido de plata

Usadas con mayor frecuencia en relojes, juguetes y algunos dispositivos médicos, las baterías de óxido de plata contienen una pequeña cantidad de mercurio. La mayoría de las jurisdicciones regulan su manipulación y eliminación para reducir la descarga de mercurio al medio ambiente. Las baterías de óxido de plata se pueden reciclar para recuperar el mercurio.

Baterías de iones de litio

Las baterías de iones de litio y las baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) suelen contener, entre otros metales útiles, cobre y aluminio de alta calidad además de, dependiendo del material activo, metales de transición cobalto y níquel, así como tierras raras. Para evitar una futura escasez de cobalto, níquel y litio y permitir un ciclo de vida sostenible de estas tecnologías, se necesitan procesos de reciclaje para las baterías de litio. Estos procesos tienen que recuperar no solo cobalto, níquel, cobre y aluminio de las celdas de batería gastadas, sino también una parte significativa de litio. Otros materiales potencialmente valiosos y recuperables son el grafito y el manganeso. Los procesos de reciclaje actuales recuperan aproximadamente del 25% al ​​96% de los materiales de una celda de batería de iones de litio.Para lograr este objetivo, se combinan varios pasos en cadenas de procesos complejas, al tiempo que se garantiza la seguridad.

Estos pasos son:

• Desactivación o descarga de la batería (especialmente en el caso de baterías de vehículos eléctricos)
• Desmontaje de sistemas de baterías (especialmente en el caso de baterías de vehículos eléctricos)
• Procesos mecánicos (incluidos los procesos de trituración, clasificación y tamizado)
• recuperación de electrolitos
• Procesos hidrometalúrgicos
• Procesos pirometalúrgicos

Los peligros específicos asociados con los procesos de reciclaje de baterías de iones de litio incluyen peligros eléctricos, químicos y térmicos, y sus posibles interacciones. Un factor de complicación es la sensibilidad al agua: el hexafluorofosfato de litio, un posible material electrolítico, reacciona con el agua para formar ácido fluorhídrico; las células a menudo se sumergen en un solvente para evitar esto. Una vez retirados, los rollos de gelatina se separan y los materiales se eliminan mediante agitación ultrasónica, dejando los electrodos listos para derretirse y reciclarse.

Las celdas de bolsa son más fáciles de reciclar para recuperar cobre a pesar de los importantes problemas de seguridad.

A partir de 2019, el reciclaje de baterías de iones de litio en la mayoría de los casos no extrae litio, ya que la tecnología de las baterías de iones de litio cambia continuamente y, por lo tanto, los procesos para reciclar estas baterías pueden quedar obsoletos en un par de años. La extracción de litio de baterías viejas es cinco veces más costosa que el litio extraído. Sin embargo, la extracción de litio se realiza a pequeña escala (por algunas empresas). El modelo termodinámico se está desarrollando para optimizar la extracción de litio; por lo tanto, el litio se recicla con todos los demás metales en un solo paso con un costo menor. Una parte crítica de la economía del reciclaje es el valor del cobalto recuperado. Los fabricantes que trabajan para eliminar el cobalto de sus productos pueden producir la consecuencia no deseada de reducir el reciclaje.

Un nuevo enfoque consiste en mantener la estructura cristalina del cátodo, eliminando el importante gasto de energía que implica recrearlo.

Las soluciones de ahorro de energía y reciclaje efectivo para las baterías de iones de litio pueden reducir significativamente la huella de carbono de la producción de baterías de iones de litio. A partir de 2022, varias instalaciones están en funcionamiento y en construcción, incluida Fredrikstad en Noruega.

A principios de 2022, una investigación publicada en Joule mostró que reciclar las baterías de iones de litio existentes centrándose en un método que restaura el cátodo mostró que esta técnica funciona tan bien como aquellas con un cátodo hecho de materiales originales. El estudio mostró que las baterías que usaban el cátodo reciclado se cargaban más rápido y duraban más que las baterías nuevas.

Composición de la batería por tipo

La cursiva designa tipos de celdas de botón.Negrita designa tipos secundarios.Todas las cifras son porcentajes; Debido al redondeo, es posible que no sumen exactamente 100.

Reciclaje de baterías por ubicación

El reciclaje de baterías es una industria internacional, con muchas naciones exportando sus baterías de plomo-ácido usadas o gastadas (ULAB o SLAB) a otras naciones para su reciclaje. En consecuencia, puede ser difícil obtener análisis precisos de la tasa exacta de reciclaje doméstico de cada país.

Además, en muchos países, el reciclaje de baterías de plomo-ácido (principalmente de automóviles y motocicletas) suele ser realizado de manera informal por individuos o empresas informales, con poco o ningún registro formal ni supervisión regulatoria efectiva.

Las BPAU y las BPAU se designan generalmente como "residuos peligrosos" y están sujetas a las normas pertinentes de seguridad, almacenamiento, manipulación y transporte, aunque éstas varían de un país a otro. Un acuerdo internacional multilateral, el Convenio de Basilea, rige oficialmente todos los movimientos transfronterizos de residuos peligrosos para recuperación o eliminación, entre los 172 países signatarios. (EE. UU. no es parte, pero tiene acuerdos alternativos con la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), y con Canadá y México (donde envía muchas BAPU y BPAU para reciclaje).

País	Porcentaje de retorno
2002	2012
Suiza	61%	73%
Bélgica	59%	63%
Suecia	55%	60%
Alemania	39%	44%
Austria	44%	–
Países Bajos	32%	–
Reino Unido	–	32%
Francia	dieciséis%	–
Finlandia	15%	40%
Canadá	3%	5,6%

Cifras del primer y segundo trimestre de 2012.

Unión Europea

En 2006, la UE aprobó la Directiva sobre baterías, uno de cuyos objetivos es una mayor tasa de reciclaje de baterías. La directiva de la UE establece que al menos el 25 % de todas las baterías usadas de la UE deben recolectarse para 2012 y aumentar a no menos del 45 % para 2016, de las cuales al menos el 50 % debe reciclarse.

Islas del Canal

A principios de 2009, Guernsey tomó la iniciativa al establecer la instalación de reciclaje de Longue Hougue, que, entre otras funciones, ofrece un punto de entrega de baterías usadas para que puedan reciclarse fuera de la isla. La publicidad resultante significó que muchas personas cumplieron con la solicitud de deshacerse de las baterías de manera responsable.

Reino Unido

Desde abril de 2005 hasta marzo de 2008, el organismo no gubernamental británico WRAP realizó pruebas de métodos de reciclaje de baterías en todo el Reino Unido.Los métodos probados fueron: en la acera, entrega en tiendas minoristas, entrega en la comunidad, correo postal y ensayos en hospitales y estaciones de bomberos. Las pruebas en la acera recolectaron la mayor cantidad de masa de batería y fueron las mejor recibidas y comprendidas por el público. Los contenedores de entrega comunitarios que se distribuyeron por las áreas comunitarias locales también fueron relativamente exitosos en términos de la cantidad de baterías recolectadas. Los ensayos con el rendimiento más bajo fueron los del hospital y del servicio de bomberos (aunque cumplieron muy bien su propósito para tipos de baterías especializadas, como baterías para audífonos y detectores de humo). Las pruebas de entrega al por menor fueron, por volumen, el segundo método más efectivo, pero uno de los menos bien recibidos y utilizados por el público. Tanto los ensayos en la acera como los postales recibieron la mayor concienciación y apoyo de la comunidad.

Las baterías domésticas se pueden reciclar en el Reino Unido en los sitios de reciclaje municipales, así como en algunas tiendas y centros comerciales, por ejemplo, Currys y The Link .

Un esquema iniciado en 2008 por una gran empresa minorista permitió que las baterías domésticas se enviaran de forma gratuita en sobres disponibles en sus tiendas. Este esquema se canceló a pedido de Royal Mail debido al envío de desechos industriales peligrosos de baterías, así como baterías domésticas.

A partir del 1 de febrero de 2010, las baterías se pueden reciclar en cualquier lugar donde aparezca el cartel "Be Positive". Las tiendas y minoristas en línea que venden más de 32 kilogramos de baterías al año deben ofrecer instalaciones para reciclar baterías. Esto equivale a un paquete de cuatro pilas AA al día. Las tiendas que vendan esta cantidad deben, por ley, proporcionar instalaciones de reciclaje a partir del 1 de febrero de 2010.

En Gran Bretaña, un número cada vez mayor de tiendas (Argos, Homebase, B&Q, Tesco y Sainsbury's) ofrecen cajas y cilindros de devolución de baterías a sus clientes.

América del norte

La industria de baterías recargables ha formado la Corporación de Reciclaje de Baterías Recargables (RBRC), que opera un programa de reciclaje de baterías llamado Call2Recycle en los Estados Unidos y Canadá. RBRC proporciona a las empresas contenedores de envío prepagos para baterías recargables de todo tipo, mientras que los consumidores pueden dejar las baterías en numerosos centros de recolección participantes. Afirma que ningún componente de ninguna batería reciclada finalmente llega a un vertedero. Otros programas, como el programa Big Green Box, ofrecen una opción de reciclaje para todos los productos químicos, incluidas las baterías primarias, como las alcalinas y las primarias de litio.

Un estudio estimó las tasas de reciclaje de baterías en Canadá según los datos de RBRC. En 2002, escribió, la tasa de recaudación fue del 3,2%. Esto implica que el 3,2% de las baterías recargables se reciclaron y el resto se tiró a la basura. Para 2005, concluyó, la tasa de recaudación había aumentado a 5,6%.

En 2009, Kelleher Environmental actualizó el estudio. La actualización estima lo siguiente. "Los valores de la tasa de recolección para los supuestos de acumulación de 5 [y] 15 años, respectivamente, son: 8 % a 9 % para baterías de NiCd; 7 % a 8 % para baterías de NiMH; y 45 % a 72 % para baterías de iones de litio y polímero de litio combinadas Las tasas de recolección a través del programa [RBRC] para todas las baterías pequeñas selladas de plomo-ácido (SLA) al final de su vida útil se estimaron en un 10% para los supuestos de acumulación de 5 y 15 años. [...] También se debe enfatizar que estas cifras no tienen en cuenta la recolección de baterías de consumo secundario a través de otras fuentes, y es probable que las tasas de recolección reales sean más altas que estos valores".

Un artículo de The New York Times de noviembre de 2011 informó que las baterías recolectadas en los Estados Unidos se transportan cada vez más a México para su reciclaje como resultado de una brecha cada vez mayor entre el rigor de las regulaciones ambientales y laborales entre los dos países.

En 2015, Energizer anunció la disponibilidad de pilas alcalinas AAA y AA desechables fabricadas con un 3,8% a 4% (por peso) de pilas recicladas, con la marca EcoAdvanced.

Japón

Japón no tiene una sola ley nacional de reciclaje de baterías, por lo que el consejo que se brinda es seguir los estatutos y códigos locales y regionales al desechar las baterías. La Asociación de Baterías de Japón (BAJ) recomienda que las baterías primarias alcalinas, de zinc-carbono y de litio se desechen como residuos domésticos normales. La postura de la BAJ sobre las pilas de botón y las pilas secundarias es hacia el reciclaje y el aumento de la estandarización nacional de los procedimientos para tratar con este tipo de pilas.

En abril de 2004, se creó el Centro de Reciclaje de Baterías Recargables Portátiles de Japón (JBRC) para manejar y promover el reciclaje de baterías en todo Japón. Proporcionan contenedores de reciclaje de baterías a tiendas y otros puntos de recolección.

India

India es uno de los principales consumidores mundiales de baterías de plomo-ácido, según la Asociación de Desarrollo de Plomo y Zinc de India (ILZDA). India, con su rápido aumento reciente en la riqueza promedio, ha visto un marcado aumento en los vehículos de motor y un aumento correspondiente en el reciclaje de baterías de plomo-ácido.

India carece de una industria de reciclaje planificada formal. La industria no es respetada y carece de zonas designadas para el reciclaje. Sin embargo, en una nación con una gran población de personas que aún viven en la pobreza, la mayor parte del reciclaje de baterías de plomo-ácido es realizado por individuos y pequeñas empresas informales, que a menudo no toman precauciones ambientales o de seguridad.

ILZDA ha exigido múltiples cambios en la industria de la India y su regulación, incluido el registro de todos los comerciantes de baterías y el cobro de sus devoluciones, y el reconocimiento de los recicladores mejor registrados, al tiempo que impone castigos a los infractores de las regulaciones gubernamentales.

Dos de las empresas de plomo más grandes de la India, el fabricante/exportador de plomo Gravita India y el fabricante de baterías de plomo Amara Raja, se asociaron para reciclar anualmente 8.000 toneladas de chatarra de plomo de las instalaciones de Amara Raja y devolverlas para su reutilización (Gravita dijo que puede reciclar y procesan hasta 50.000 toneladas de plomo y aluminio al año). Las compañías dijeron que el programa conjunto es para promover la protección del medio ambiente y la sostenibilidad.