El reciclaje de baterías es una actividad de reciclaje que tiene como objetivo reducir la cantidad de baterías que se eliminan como desechos sólidos municipales . Las baterías contienen una serie de metales pesados y productos químicos tóxicos y su eliminación mediante el mismo proceso que los residuos domésticos normales ha generado preocupación por la contaminación del suelo y del agua . [1]
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 sustancias químicas). [2] El níquel-cadmio (Ni-Cd), el hidruro metálico de níquel (Ni-MH), los iones de litio (Li-ion) y el níquel-zinc (Ni-Zn) recargables también se pueden reciclar . Las baterías alcalinas desechables constituyen la gran mayoría del uso de baterías por parte de los consumidores, pero actualmente no existe una opción de reciclaje que sea neutral en cuanto a costos. Las pautas de eliminación de los consumidores varían según la región. [3] Una evaluación del reciclaje de pilas alcalinas de consumo en Europa mostró beneficios medioambientales, pero con un coste significativo en comparación con su eliminación. [4] Las baterías de zinc-carbono y zinc-aire se reciclan en el mismo proceso. [4] : entre 20 y 24 consumidores de la UE reciclaron casi la mitad de las baterías portátiles compradas en 2017. [5]
Las baterías de plomo-ácido incluyen, entre otras: baterías de automóviles , baterías de carritos de golf , baterías de UPS , baterías de montacargas industriales, baterías de motocicletas y baterías comerciales. Pueden ser baterías de plomo-ácido normales , de plomo-ácido selladas, de tipo gel o de fibra de vidrio absorbente . Estos se reciclan moliéndolos, neutralizando el ácido y separando los polímeros del plomo. [6] Los materiales recuperados se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluidas 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.
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La carcasa de una batería de plomo-ácido suele estar hecha de polipropileno o ABS , que también se puede reciclar, aunque existen importantes limitaciones 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 canadienses , se paga un depósito reembolsable por las baterías. Esto fomenta el reciclaje de baterías viejas en lugar de abandonarlas o eliminarlas con la basura doméstica. Las empresas que venden baterías de automóviles nuevas también pueden recolectar baterías usadas (o estar obligadas a hacerlo por ley) para reciclarlas.
Un estudio de 2019 encargado por el grupo de promoción de la industria de las baterías, Battery Council, calculó las tasas de reciclaje de plomo de baterías en los Estados Unidos en el período 2014-2018, teniendo en cuenta los datos de importación/exportación de plomo de desecho de baterías del Departamento de Comercio. El informe dice que, después de contabilizar las exportaciones netas de plomo de desecho de baterías de Estados Unidos, el 99,0% del plomo restante de las baterías de plomo-ácido en Estados Unidos se recupera. Las cifras del Battery Council indican que en ese período se consumieron alrededor de 15,5 mil millones de libras de plomo para baterías en los EE. UU., y se exportó una cantidad neta de aproximadamente 2 mil millones de libras de plomo de chatarra de baterías. De los 13,6 mil millones de libras que quedaron después de las exportaciones, 13,5 mil millones de libras fueron reciclados. [7]
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, republicanas y demócratas. La EPA informó en 1987 que diversos requisitos económicos y regulatorios habían contribuido a tasas del 97 por ciento en 1965, por encima del 83 por ciento en 1980, del 61 por ciento en 1983 y alrededor del 70 por ciento en 1985. [8]
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 reciclado de baterías fue alrededor del 99 por ciento", sin citar explícitamente la fuente de la estimación, pero indicando indirectamente su participación. de fuentes de la industria. [9]
Según un informe Superfund de la EPA de 1992 , las baterías de plomo representan alrededor del 80% del plomo utilizado en los Estados Unidos, del cual alrededor del 60% se recupera en épocas de bajos precios del plomo, pero más en épocas de altos precios del plomo; informó que el 50% de las necesidades de plomo del país se cubren con plomo reciclado. [10]
El plomo es una sustancia altamente tóxica, y su procesamiento puede provocar contaminación y contaminación de las personas, provocando problemas de salud a largo plazo e incluso discapacidad. [11] [12] Según una clasificación, el reciclaje de baterías de plomo-ácido es, con diferencia, el proceso industrial más letal a nivel mundial, en términos de años de vida perdidos ajustados en función de la discapacidad , con un costo estimado de entre 2.000.000 y 4.800.000 de años de vida humana individual vida. [13]
La contaminación por plomo de los vecindarios ha sido el 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 Prioridades Nacionales" [10].
Utilizadas 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. [ cita necesaria ] Las baterías de óxido de plata se pueden reciclar para recuperar el mercurio. [14]
Las baterías de iones de litio contienen litio y cobre y aluminio de alta calidad . Dependiendo del material activo, también pueden contener cobalto , níquel y metales de 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 de baterías de litio. [15] Estos procesos tienen que recuperar no sólo el cobalto , el níquel , el cobre y el aluminio de las celdas de batería gastadas, sino también una parte importante del litio. Otros materiales potencialmente valiosos y recuperables son el grafito y el manganeso. Los procesos de reciclaje actuales recuperan aproximadamente entre el 25% y el 96% de los materiales de una celda de batería de iones de litio. [16] [17] Para lograr este objetivo, se combinan varios pasos en cadenas de procesos complejas, garantizando al mismo tiempo la seguridad. [18] [19]
Estos pasos son: [18]
Se utilizan métodos hidrometalúrgicos, métodos pirometalúrgicos o una combinación de ambos para recuperar metales de los desechos de la batería. En los métodos hidrometalúrgicos, los metales se extraen primero en solución acuosa, normalmente utilizando ácidos (como el ácido sulfúrico ) y peróxido de hidrógeno como agente reductor. A continuación se produce una precipitación selectiva de los metales en forma de sales. Los procesos hidrometalúrgicos tienen varias ventajas respecto a los pirometalúrgicos, como el bajo consumo de energía, el bajo costo y la baja emisión de gases peligrosos. [5] Por el contrario, la pirometalurgia tiene ventajas como la flexibilidad en la materia prima de la batería y requiere métodos de pretratamiento más simples. [3]
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. [18] Un factor que complica la situación 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 fundirse y reciclarse.
Las celdas de bolsa son más fáciles de reciclar para recuperar cobre a pesar de importantes problemas de seguridad.
La extracción de litio de baterías viejas es cinco veces más cara que el litio extraído. [21] Sin embargo, la extracción de litio de las baterías de iones de litio ha sido demostrada en pequeñas instalaciones por varias entidades [16] [22] [17] , así como en escala de producción por empresas de reciclaje de material de baterías como Electra Battery Materials [23] y Redwood. Materiales, Inc. [24]
Una parte fundamental de la economía del reciclaje es el valor del cobalto recuperado. Los fabricantes que trabajan para eliminar el cobalto de sus productos podrían producir la consecuencia no deseada de reducir el reciclaje. [25] Un enfoque novedoso es mantener la estructura cristalina del cátodo, eliminando el importante gasto de energía que supone recrearlo. [25] Otro enfoque es utilizar ultrasonido para separar los componentes individuales del cátodo. [26]
Las soluciones de ahorro de energía y reciclaje eficaz de las baterías de iones de litio pueden reducir significativamente la huella de carbono de la producción de baterías de iones de litio. [17] [27] A partir de 2022 [update], varias instalaciones están operativas y en construcción, [28] incluida Fredrikstad en Noruega [29] y una instalación de masa negra en Magdeburgo , Alemania en 2023. [30]
A principios de 2022, una investigación publicada en Joule demostró que el reciclaje de baterías de iones de litio existentes centrándose en un método que restaura el cátodo demostró que esta técnica funciona tan bien como aquellas con un cátodo fabricado con materiales originales. El estudio demostró que las baterías que utilizaban cátodo reciclado se cargaban más rápido y duraban más que las baterías nuevas. [31]
Para 2023, varias empresas habían ido más allá de la investigación y habían establecido líneas de proceso para reciclar cantidades comerciales de baterías de iones de litio. En marzo de 1993, el proceso de Redwood Materials había recuperado más del 95% de los metales importantes (incluidos litio, cobalto, níquel y cobre) de 230.000 kg (500.000 lb) de paquetes antiguos de NiMH y Li-Ion en una planta piloto. [32]
La cursiva designa tipos de pilas de botón.
Negrita designa tipos secundarios.
Todas las cifras son porcentajes; debido al redondeo, es posible que no sumen exactamente 100.
El reciclaje de baterías es una industria internacional, y muchas naciones exportan sus baterías de plomo-ácido usadas o gastadas a otras naciones para su reciclaje. En consecuencia, puede resultar difícil obtener análisis precisos de la tasa exacta de reciclaje interno de cada país. [12] [33]
Además, en muchos países, el reciclaje de baterías de plomo-ácido (principalmente de automóviles y motocicletas) lo suelen realizar de manera informal individuos o empresas informales, con poco o ningún mantenimiento de registros formales ni supervisión regulatoria efectiva. [12]
Las baterías de plomo-ácido gastadas generalmente se designan como " residuos peligrosos " y están sujetas a las normas pertinentes de seguridad, almacenamiento, manipulación y transporte, aunque varían de un país a otro. Un acuerdo internacional multilateral, el Convenio de Basilea , rige oficialmente todos los movimientos transfronterizos de desechos peligrosos para su recuperación o eliminación, entre los 172 países firmantes. (Estados Unidos no es parte, pero tiene acuerdos alternativos con la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), y con Canadá y México (a donde envía muchas baterías de plomo-ácido para su reciclaje [12] ). [33 ]
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* Cifras del primer y segundo trimestre de 2012. [36]
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En 2006, la Unión Europea aprobó la Directiva sobre baterías , uno de cuyos objetivos es aumentar la 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 recogerse antes de 2012, y alcanzar no menos del 45% en 2016, de las cuales al menos el 50% debe reciclarse. [34] En 2020, el 47 % de las pilas de la UE se recogieron para su reciclaje. [37]
A principios de 2009, Guernsey tomó la iniciativa de crear 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 hizo que mucha gente cumpliera con la petición de deshacerse de las pilas de forma responsable.
Desde abril de 2005 hasta marzo de 2008, el organismo no gubernamental del Reino Unido, WRAP, llevó a cabo pruebas de métodos de reciclaje de baterías en todo el Reino Unido. [38] Los métodos probados fueron: entrega en la acera, entrega en tiendas minoristas, entrega en la comunidad, pruebas postales y en hospitales y estaciones de bomberos. Las pruebas en la acera reunieron la mayor cantidad de batería y fueron las mejor recibidas y comprendidas por el público. Los contenedores de entrega comunitarios que se distribuyeron por las zonas comunitarias locales también tuvieron un éxito relativo en términos de masa de baterías recogidas. Las de menor rendimiento fueron las pruebas de hospitales y bomberos (aunque cumplieron muy bien su propósito para tipos de baterías especializadas como baterías para audífonos y alarmas de humo). Las pruebas de entrega al por menor fueron, por volumen, el segundo método más eficaz, pero uno de los menos recibidos y utilizados por el público. Tanto las pruebas en la acera como las postales recibieron la mayor concienciación y apoyo de la comunidad. [39]
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 . [40]
Un plan iniciado en 2008 por una gran empresa minorista permitía enviar baterías domésticas de forma gratuita en sobres disponibles en sus tiendas. Este plan fue cancelado a solicitud del Royal Mail debido al envío de desechos peligrosos de baterías industriales, así como de baterías domésticas. [41]
A partir del 1 de febrero de 2010, las pilas se podrán 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 las baterías. Esto equivale a un paquete de cuatro pilas AA al día. Las tiendas que venden esta cantidad deben por ley proporcionar instalaciones de reciclaje a partir del 1 de febrero de 2010. [42]
En Gran Bretaña, un número cada vez mayor de tiendas (Argos, Homebase, B&Q, Tesco y Sainsbury's) ofrecen a sus clientes cajas y cilindros de devolución de baterías. [43] [44]
La industria de las baterías recargables ha formado la Corporación de Reciclaje de Baterías Recargables (RBRC), que opera un programa de reciclaje de baterías llamado Call2Recycle en todo Estados Unidos y Canadá. [45] [46] 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 llega finalmente a un vertedero. Otros programas, como el programa Big Green Box, ofrecen una opción de reciclaje para todas las sustancias químicas, incluidas las baterías primarias como las alcalinas y las de litio primarias.
Un estudio estimó las tasas de reciclaje de baterías en Canadá basándose en datos de RBRC. [47] En 2002, escribió, la tasa de recaudación fue del 3,2%. Esto implica que el 3,2% de las pilas recargables fueron recicladas y el resto tiradas a la basura. En 2005, concluyó, la tasa de recaudación había aumentado al 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 acaparamiento 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 de polímero de litio combinadas. Las tasas de recolección a través del programa [RBRC] para todas las baterías de consumo pequeñas selladas de plomo ácido (SLA) al final de su vida útil se estimaron en 10% para supuestos de acaparamiento 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 las tasas de recolección reales probablemente sean más altas que estos valores". [48]
Un artículo del 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. [12] [49]
En 2015, Energizer anunció la disponibilidad de pilas alcalinas AAA y AA desechables fabricadas con entre un 3,8% y un 4% (en peso) de pilas recicladas, con la marca EcoAdvanced. [50] [51]
Japón no tiene una ley nacional única sobre reciclaje de baterías, por lo que el consejo que se da 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. [52] La postura de la BAJ sobre las pilas de botón y las baterías secundarias apunta hacia el reciclaje y el aumento de la estandarización nacional de los procedimientos para tratar este tipo de baterías. [53]
En abril de 2004, se creó el Centro Japonés de Reciclaje de Baterías Recargables Portátiles (JBRC) para manejar y promover el reciclaje de baterías en todo Japón. Proporcionan contenedores de reciclaje de baterías a tiendas y otros puntos de recogida. [54]
India es uno de los principales consumidores mundiales de baterías de plomo-ácido, según la Asociación India para el Desarrollo del Plomo y Zinc (ILZDA). [55] India, con su reciente y rápido aumento de la riqueza promedio, ha visto un marcado aumento en el número de 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 lo realizan individuos y pequeñas empresas informales, que a menudo no toman precauciones de seguridad ni ambientales. [55] [12] [56]
ILZDA ha exigido múltiples cambios en la industria de la India y su regulación, incluido el registro de todos los distribuidores de baterías y el cobro de sus devoluciones, y el reconocimiento de los recicladores mejor registrados, al tiempo que se aplican castigos a los infractores de las regulaciones gubernamentales. [55]
Dos de las empresas líderes más grandes de la India, el fabricante y 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 devolvérsela para su reutilización (Gravita dijo que puede reciclar y procesar hasta 50.000 toneladas de plomo y aluminio al año). Las empresas dijeron que el programa conjunto tiene como objetivo promover la protección y la sostenibilidad del medio ambiente. [57]
Nuestras baterías alcalinas están compuestas principalmente de metales comunes (acero, zinc y manganeso) y no representan un riesgo para la salud o el medio ambiente durante su uso o eliminación normales.
Hemos eliminado voluntariamente todo el mercurio añadido a nuestras pilas alcalinas desde principios de la década de 1990... Por lo tanto, las pilas alcalinas se pueden desechar de forma segura con los residuos domésticos normales, en todas partes [de EE. UU.] excepto en California.
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