باتری‌های سربی اسیدی مجموعه‌هایی کوچک برای ذخیره انرژی از طریق استفاده کنترل‌شده از واکنش‌های شیمیایی هستند.

براساس تحقیقات صورت گرفته از سوی دفتر بررسی آلودگی آب و خاک سازمان حفاظت محیط ‌زیست، این‌گونه باتری‌ها به دلیل غیرقابل بازگشت بودن واکنش‌های شیمیایی دارای دوره عمری مشخص هستند و پس از رسیدن به انتهای دوره عمری خود، با وجود محتوای فلزی بالا بویژه سرب، غیراستفاده و فرسوده و در گروه پسماند‌های ویژه تقسیم‌بندی می‌شوند.

تحقیقات نشان می‌دهد ‌بازیافت آنها و وارد کردن فلزاتی نظیر سرب، قلع، آنتیموان، آرسنیک و مواد آلی نظیر پلی‌پروپیلن حاصل از بازیافت آنها به چرخه صنعت امری اقتصادی است ولی به دلیل وجود خطرات مواد مختلف موجود در ساختار آنها بویژه فلزات سنگین، رعایت اصول بهداشتی و زیست‌ محیطی ، استفاده از فناوری‌های نوین در جمع‌آوری و مراحل پیش‌بازیافت و بازیافت آنها ابداع شده است.

کارشناسان معتقدند اجرای بازیافت زیست ‌محیطی و بهداشتی برای این پسماند‌ های ویژه در کشور نیازمند درنظرگیری راهبردها و خط‌ مشی ‌هایی است که بر اساس اولویت ‌های کشور تعیین و تعریف شده و باید در جهت تدوین چارچوبی قانونی برای جمع آوری، حمل‌ونقل و بازیافت باشد.

 باید توجه کرد که ایجاد سیستم جمع‌آوری تحت چارچوبی قانونی یکی از اولین مراحل مدیریت صحیح زیست محیطی باتری ‌های فرسوده است تا خطرات و اثرات زیست محیطی جانبی آنها به حداقل کاهش یابد.

باتری‌های سربی اسیدی‌

سرب یکی از فلزات گروه چهارم و ردیف ششم جدول تناوبی با ظرفیت 2 و 4 است که آلیاژ آن با فلزات مختلف نظیر آنتیموان، قلع، آرسنیک و برلیم کاربرد‌های وسیع در صنعت دارد که یکی از مصارف این فلز کاربرد آن در ساخت باتری‌های سربی اسیدی است.

بررسی‌ها نشان می‌دهد ‌این باتری‌ها از طریق انجام همزمان چندین واکنش شیمیایی، انرژی الکتریکی لازم را برای سیستم‌های خارجی فراهم می‌کنند. هنگامی‌که یک باتری بتدریج تخلیه می‌شود، غلظت اسید سولفوریک و به تبع آن سرعت واکنش‌ها کاهش می‌یابد.

بر اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آّب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست، باتری‌ها می‌توانند به دفعات شارژ و مجدد بهره‌برداری شوند، ولی شارژ و تخلیه مکرر آنها موجب می‌شود صفحات آنها که از جنس اکسید سرب هستند ، بتدریج به سولفات سرب آلوده شوند که موجب کاهش و بالاخره توقف واکنش‌ها می‌شود.

بعلاوه لایه‌ای نیز شامل سولفات سرب ، اکسید سرب و سرب فلزی در کف باتری انباشته می‌شود که در این هنگام باتری دیگر قابلیت شارژ شدن را از دست داده و به بالاترین حد آلودگی رسیده است، این باتری دیگر فرسوده است و کارایی لازم را ندارد و برای بازیافت آماده است.

باتری‌ها دارای محتوای فلزی بالا بخصوص مقدار زیادی سرب هستند که لازم است همراه با دیگر فلزات موجود در آنها نظیر قلع، آنتیموان، آرسنیک و مواد آلی نظیر پلی‌پروپیلن مورد بازیافت قرار گرفته و مجدد وارد چرخه صنعت شوند.

این فرآیند به دلیل وجود فلزات سنگین، اسید سولفوریک و انواع پلاستیک‌ها در صورت اعمال نشدن کنترل مناسب می‌توانند برای محیط‌زیست و سلامت بشر خطرناک و عوارض زیست محیطی جبران‌ناپذیری را به دنبال داشته باشند.

متاسفانه بر اساس گزارش‌های موجود، در بسیاری از موارد دیده شده است که بازیافت این باتری‌ها در کشور به روش سنتی صورت می‌گیرد و کارگران و دست‌اندرکاران این امر فاقد هرگونه آگاهی از خطرات بهداشتی و زیست محیطی و تجهیزات و ملزومات ایمنی مربوط هستند.

امروزه انواع فناوری‌های نوین و روش‌های مناسب بهداشتی و زیست محیطی در انجام فرآیند بازیافت باتری‌های سربی اسیدی فرسوده بویژه استحصال سرب از آنها که عمده‌ترین ماده حاصل از بازیافت این باتری‌هاست، ابداع شده که اثرات زیست محیطی را به حداقل می‌رساند.

باتری‌های فرسوده منابع تامین سرب‌

هم‌اکنون بازیافت باتری‌های سربی فرسوده به 2 شیوه سنتی و اصولی در کشور صورت می‌گیرد و کارشناسان معتقدند روش‌های اصولی نیز باید با به‌کارگیری فناوری‌های نوین و اصول زیست محیطی ارتقا یابند.

مطالعات انجام شده نشان می‌دهد امروزه حدود 60 درصد کل تولید سرب تصفیه شده از معادن سرب تامین و 40 درصد باقیمانده از بازیافت قراضه‌‌ها و سرباره‌های باتری‌های فرسوده حاصل می‌شود که این مساله در سراسر دنیا یکی از منابع مهم دستیابی به سرب خالص است.

بازیافت‌کنندگان سنتی معمولا در کنار اوراقچی‌های حرفه‌ای خودروها مستقر هستند و همراه با آنها به بازیافت باتری‌های سرب اسیدی می‌پردازند و مانند کل فعالیت اوراقچی‌ها حجم دریافتی بازیافت‌کنندگان سنتی قابل پیش‌بینی نیست.

بر اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست که براساس تجزیه و تحلیل کارشناسی از مستندات داخلی و خارجی با در نظرگیری قوانین و مقررات موجود کشور شامل قانون مدیریت پسماند و کنوانسیون بازل در خصوص حمل‌ونقل برون مرزی پسماند‌های خطرناک و امحای آنها صورت گرفته، عملکرد بازیافت‌کنندگان سنتی فاقد ماهیت صنعتی است و در بخش شکستن باتری‌ها و ذوب شبکه‌های سربی عملا متکی به نیروی کارگری، بدون هیچ‌گونه آموزش، تجربه و حتی سرمایه است. باتری‌ها به وسیله نیروی کارگری و با پتک و چکش خرد و اجزای آن تفکیک می‌شود.

براساس بررسی‌‌های صورت گرفته، محتویات درونی شبکه‌ها و مواد فعال خارج و سپس باقیمانده مواد از روی شبکه‌ها زدوده و همراه با رسوب ته باتری که عمدتا مرکب از سولفات سرب، اکسید سرب و سرب فلزی است، وارد زباله‌‌های عادی می‌شوند.

هرچه مقدار سرمایه این بازیافت‌کنندگان کمتر باشد، لوازم و تجهیزات کمتری مورد استفاده قرار می‌گیرد و ابعاد محل بازیافت نیز تحت‌ تاثیر میزان همین سرمایه است.

تحقیقات نشان می‌دهد ، کیفیت سرب استحصالی ترکیبی از سرب خالص، اکسید سرب ، آنتیموان و ناخالصی ‌‌های سولفاتی ، کلسیمی ، آهنی و مسی است که در مجموع سرب با خلوص 92 تا 95 درصد را حاصل می‌کنند ، در کارگاه‌‌های سنتی بازیافت امکانات آموزشی و ایمنی حداقل است و کارکنان آنها از خطرات بالقوه سرب آگاهی کافی ندارند، از این‌رو تعلیم و آموزش این کارکنان نیز بسیار ضروری است.

بررسی‌ها نشان می‌دهد، ‌در بعضی کارخانجات بازیافت به روش‌‌های اصولی‌تر و با رعایت بیشتر اصول زیست ‌محیطی صورت می‌گیرد و سربی با درجه خلوص 99/99 درصد حاصل می‌شود. سیستم‌‌های یکپارچه تهویه و تصفیه غبار ناشی از عملیات شکستن و دیگر فرآیند‌‌های مربوط موجب ممانعت از آلودگی محیط ‌زیست و استفاده از محتوای بالای غبار سرب می‌شود.

فناوری‌‌های روز دنیا این امکان را می‌دهد که با بهره‌گیری از مبدل کالدو، توانایی استفاده از هرگونه ماده حاوی سرب محقق شود و قادر است حتی باتری‌ها را با تمام محتویات اعم از شبکه‌ها، مواد فعال، ‌پوسته و بدنه و جداکننده‌ها بازیافت کند.

همچنین بر این اساس می‌توان باتری‌‌های نو را در ازای دریافت باتری فرسوده به بهای مصوب فروخت و در غیر این صورت مصرف‌کننده را موظف به پرداخت مبلغی بیشتر کرد. تحقیقات نشان می‌دهد این سیاست بازگشت باتری‌‌های فرسوده به کارخانجات تولید باتری را فراهم می‌آورد.

بازیافت باتری‌ها

براساس دستورالعمل‌‌های فنی کنوانسیون بازل، فرآیند بازیافت متشکل از 3 مرحله شکستن باتری‌ها، احیای سرب و تصفیه سرب است. در فرآیند مدرن شکستن باتری‌‌های فرسوده، تماس انسان معمولا تا حد امکان کاهش یافته است و این باتری‌ها به وسیله صفحات خودکار دریافت و به سمت دستگاه خردکننده آنها تحت آسیاب چکشی یا دیگر مکانیسم‌‌های خردکننده به قطعات کوچک تبدیل می‌شوند.

این قطعات براساس خصوصیات چگالی و مکانیسم ‌‌های هیدرولیک در 3 لایه تفکیک می‌شوند؛ اول، قطعات سبک نظیر پلاستیک‌ها، دوم اکسید سرب و سولفات‌ها و سوم لایه سنگین صفحات سربی و اتصال دهنده‌هاست.

پس از مراحل تفکیک ، لایه آلی مورد تفکیک بیشتری قرار می‌گیرد و پسماند‌‌های پلی‌پروپیلن (مواد آلی سبک) و جداکننده‌ها و ابونیت (مواد آلی سنگین) از هم جدا می‌شوند سپس مواد آلی سبک به منظور زدودن باقیمانده اکسید‌‌های سرب شستشو می‌یابند و به قطعات کوچک برای مصارف آینده آسیاب می‌شوند ولی ابونیت و جداگرها به همان شکل انبار می‌شوند.

اگر شکستن مکانیکی باتری‌ها به هر دلیلی امکان‌پذیر نباشد، روش ایمن آماده ‌سازی آن برای ذوب شامل سوراخ کردن و تخلیه الکترولیت و تصفیه آن، جدا کردن صفحات و جداگر‌‌های باتری با اره دوار با استفاده از تجهیزات حفاظتی، فرستادن صفحات و شبکه‌ها همراه با قسمت بالای باتری به ذوب‌کننده و بازگشت باتری به کارخانه سازنده برای مصرف مجدد آنها صورت می‌گیرد.

در مرحله دوم احیای سرب صورت می‌گیرد و در مرحله سوم سرب تصفیه می‌شود. در این مرحله در صورتی که عملیات یک کارگاه ذوب تنها محدود به ترکیب  احیا باشد ، آنچه تولید می‌کند به عنوان سرب سخت یا آنتیموانی شناخته می‌شود که اگر هدف یک کارگاه تولید سرب خالص باشد، شمش سرب خام باید یک مرحله تصفیه را نیز با هدف فرآیند تصفیه و زدودن تقریبا همه مس،‌ آنتیموان، آرسنیک و قلع متحمل شود.

کنوانسیون بازل‌

کنوانسیون بازل یکی از کنوانسیون‌‌های بین‌المللی زیست‌محیطی است که دولت جمهوری اسلامی ایران نیز متعهد به اجرای آن است. بر این اساس، حمل و نقل برون‌مرزی باتری‌‌های سربی اسیدی فرسوده و واردات و صادرات آ‌نها به هر کشور عضو کنوانسیون بازل به عنوان یکی از پسماند‌‌های خطرناک مشمول این کنوانسیون مبتنی بر مفاد آن انجام می‌گیرد و این امر منوط به وجود مدیریت صحیح زیست ‌محیطی این‌گونه پسماند در کشور و تایید این مدیریت توسط مرجع ذی‌صلاح آن کشور و به تبع آن ارائه مجوز از سوی آن مرجع است لذا واردات خودسرانه این باتری‌ها بدون کسب مجوز از مراجع ذی‌صلاح کشور محل ورود امری غیرقانونی است.

کنوانسیون بازل همچنین طی تدوین دستورالعمل‌‌های فنی درخصوص مدیریت صحیح زیست ‌محیطی پسماندها، دیدگاه‌ها و راهنمایی‌‌های مفیدی را درخصوص ایجاد یا ارتقای مدیریت پسماند‌‌های خطرناک در کشور‌‌های عضو  ارائه می‌کند.