Vedci z Austrálie vyvinuli pokrokovú technológiu na výrobu recyklovateľných batérií do telefónov.
Vhadzovanie smartfónov do recyklačného kontajnera. Zdroj: iStockphoto.com
Likvidácia odpadu je obrovský globálny problém. V rámci jej štruktúry narážame na mnoho prekážok v podobe nedostatočne rozvinutej infraštruktúry, zanedbanosti a nekonzistentnosti. Najhoršie je to s použitím materiálov, ktoré sa recyklovať nedajú, prípadne vyžadujú náročný proces, počas ktorého vznikne ešte viac škody.
E-odpad
Súčasťou tohto problému, ktorý rastie každým dňom, je aj elektronický odpad, inak známy aj pod anglickým označením e-waste. Vzniká vyhodením použitých elektronických zariadení. Zariadenia často obsahujú nebezpečné a toxické chemikálie, ktoré sa nakoniec dostanú do pôdy, vody a atmosféry. Z celkového elektronického odpadu, ktorý vzniká, tvoria 10 percent batérie mobilných telefónov.
Revolučné recyklovateľné batérie
Jednou z hlavných prekážok, ktoré bránia bežnej recyklácii batérií mobilných telefónov, je to, že lítium-iónové batérie sú pomerne náročné na recykláciu alebo opätovné použitie. Aj preto vedci stále hľadajú riešenia, ako sa tomuto riziku vyhnúť a vytvoriť udržateľné mobilné zariadenia.
Pokrokové riešenie priniesli výskumníci z Kráľovskej technickej univerzity v Melbourne (RMIT) v Austrálii. Namiesto likvidácie batérií po dvoch alebo troch rokoch by sme mohli mať recyklovateľné batérie, ktoré vydržia až deväť rokov. Všetko pomocou vysokofrekvenčných zvukových vĺn na odstránenie hrdze, ktorá brzdí výkon batérie.
Nanomateriál MXene. Zdroj: RMIT
Hrdzavenie už nie je problém
Pri technickom spracovaní sa využíva nanomateriál s názvom MXene, čo je materiál tenší ako vlas. Ide o 2D zlúčeninu, ktorá má hrúbku len niekoľko atómov a pozostáva z karbidu titánu. Je podobný grafénu, ktorý sa bežne používa v elektronike. MXene kombinuje vysokú rýchlosť organickej chémie a integračnú kompatibilitu anorganických materiálov. Hlavným dôvodom, prečo sa nenachádza vo väčšine mobilných telefónov, je to, že ľahko hrdzavie, čím bráni vodivosti.
Aby sa zabránilo oxidácii, nanomateriál sa bežne poťahuje chemickou vrstvou, ktorá limituje jeho potenciál. Vedci z RMIT prišli na to, že keď zoxidovaný MXene na minútu vystavia vysokofrekvenčným vlnám, problém spojený s hrdzavením sa stane minulosťou. Materiál sa dostane do takmer pôvodného stavu.
Podľa odborníkov dokáže nová metóda potenciálne predĺžiť životnosť komponentov batérie až trojnásobne. Táto schopnosť rozhodne, či bude materiál využiteľný na výrobu komerčne vývojaschopných elektronických súčiastok.
Starým smartfónom môžeme predĺžiť život. Zdroj: iStockphoto.com
Ako sa dá recyklovať starý telefón?
Mobily obsahujú množstvo opätovne využiteľných materiálov vrátane vzácnych kovov, ako je zlato, lítium či kobalt. Preto nepatria do bežného komunálneho odpadu, ale do triedeného zberu, konkrétne do elektroodpadu. Ak by ste svoj starý telefón vhodili do kontajnera na zmiešaný komunálny odpad, ohrozujete nielen svoje zdravie a prírodu, ale zároveň porušujete zákon.
Zberné nádoby nájdete v každej predajni s elektronikou alebo v pobočkách mobilných operátorov. Väčšinou sa nachádzajú na viditeľnom mieste a bývajú označené sprievodným informačným textom. Dedikované kontajnery sú okrem toho umiestnené aj na uliciach pri iných kontajneroch. Spoznáte ich podľa červenej farby.
Pred vyhodením mobilného zariadenia nemusíte vyberať batériu – urobia to spracovatelia elektroodpadu.
„V roku 2020 sme vyzbierali 146-tisíc kilogramov elektroodpadu a použitých batérií,“ uviedol Ronald Blaho, konateľ spoločnosti Asekol SK, ktorá poskytuje mestám kontajnery určené na odkladanie malých elektrozariadení a batérií.
Zmena legislatívy o batériách v Európskej únii
Rada Európskej únie schválila v júli tohto roka nariadenie po tom, čo poslanci Európskeho parlamentu prijali prepracovanie smernice EÚ o batériách.
Nové nariadenie o batériách ovplyvní dizajn, výrobu a nakladanie s odpadom všetkých typov batérií vyrábaných alebo predávaných v Európskej únii. Nové pravidlá rozširujú zodpovednosť výrobcov a vyžadujú náležitú starostlivosť dodávateľských reťazcov s cieľom posúdiť sociálne a environmentálne riziká s kľúčovým zameraním na dodávky kobaltu, prírodného grafitu, lítia a niklu.
Nové nariadenie má tri ciele:
- znížiť environmentálne a sociálne vplyvy vo všetkých fázach životného cyklu batérie;
- podporovať obehové hospodárstvo;
- posilniť fungovanie vnútorného trhu.
Kontajnery na zber elektroodpadu. Zdroj: Asekol SK
Kľúčové zmeny stanovujú výrobcom zber použitých prenosných batérií na úrovni 63 percent do konca roka 2027 a 73 percent do konca roka 2030. Nové nariadenie zavádza ciele zberu odpadových batérií aj dopravných prostriedkov, ktoré majú elektrický motor s výkonom nižším ako 750 wattov. Zber by mal byť na úrovni 51 percent do konca roka 2028 a 61 percent do konca roka 2031.
Na zhodnocovanie lítia z použitých batérií je cieľ stanovený na 50 percent do konca roka 2027 a 80 percent do konca roka 2031. Povinné minimálne úrovne recyklovaného obsahu boli zavedené aj pre priemyselné dobíjateľné olovené batérie SLI a batérie elektrických vozidiel (EV). Tie sú pôvodne stanovené na 16 percent pre kobalt, 85 percent pre olovo, 6 percent pre lítium a rovnako aj nikel.
Recyklovanie batérií zo smartfónov. Zdroj: iStockphoto.com
Čo sú to Recyklohry?
Na Slovensku sa každoročne konajú Recyklohry, ktorých súčasťou je aj zber starých mobilných telefónov na školách. Ide o školský recyklačný program, ktorého cieľom je prehĺbiť znalosti žiakov v oblasti triedenia a recyklácie odpadov a umožniť im osobnú skúsenosť so spätným odberom použitých drobných elektrozariadení a batérií.
Tento rok sa koná už deviaty ročník zberu mobilov, ktorý potrvá do 15. novembra 2023. Školy, ktoré sa do programu zapoja, pomôžu nielen ochrane životného prostredia, tie najaktívnejšie navyše môžu získať finančný dar v hodnote 1 000 eur na ďalšie zelené projekty ochrany alebo obnovy životného prostredia vo svojom okolí alebo na zveľadenie verejných priestorov v škole, meste alebo obci. Najlepším 50 zberačom venuje Orange Slovensko ako hlavný partner tablety Samsung.
Tento text je súčasťou sprievodnej série článkov 27. ročníka medzinárodnej vedeckej konferencie TOP 2023 – Technika ochrany prostredia, ktorá tradične nadväzuje na predchádzajúce úspešné ročníky organizované Strojníckou fakultou Slovenskej technickej univerzity v Bratislave. Tento rok sa konferencia, ktorej spoluorganizátorom je aj Centrum vedecko-technických informácií SR, uskutoční 15. – 16. novembra 2023. Hlavnými témami konferencie budú progresívne technológie zhodnocovania priemyselných odpadov, technológie materiálového zhodnocovania odpadov a progresívne recyklačné technológie a energetické zhodnocovanie odpadov – Waste-to-Energy.
Zdroj: Unite, Happyconews, RMIT, Fastmarket, Whitecase, Mojandroid, Recyklohry
