Последние несколько лет в Беларуси собирается по 180 тонн элементов питания, в том числе литий-ионных аккумуляторов (от мобильников, ноутбуков, электроинструмента, электромобилей). Последних уже сохраняется почти тонна, и специалисты в ближайшие годы ожидают большого наплыва таких элементов. По всей стране помещено около 200 тысяч специализированных контейнеров для сбора опасного мусора. Однако собрать отдельно удается пока менее четверти (20%) элементов питания (аккумуляторов и батареек), от общего объема отработавших свой срок, так что работать есть над чем, в том числе и над технологией переработки вредных отходов, свидетельствуют в предприятии «БелВТИ», занимающемся сбором и переработкой бытовой техники, а также отработавших свое элементов питания. Специалисты обсудили проблему обращения с «электромусором» на координационном экосовете при Минском городском комитете природных ресурсов и охраны окружающей среды.
Система по сбору элементов питания начиналась компанией как пилотный проект в 2015 году из 100 контейнеров, чтобы батарейки и аккумуляторы, срок жизни которых истек, не попадали на свалку и не загрязняли почву, а нашли дальнейшее использование и были надлежаще и правильно переработаны. Еще один пилотный проект проходил в поселке Мачулищи, где контейнеры для сбора батареек располагались на придомовых территориях, то есть в шаговой доступности.
В Минске и столичной области сейчас установлено 1200 контейнеров для сбора элементов питания, а в этом году в столице, где помещено 819 контейнеров, предположительно, появится еще около 200 емкостей для опасного мусора. Филиалы предприятия есть в Бресте, Витебске, Гродно, Могилеве, Гомеле. И такая услуга по сбору отработанных батареек и аккумуляторов уже довольно востребована у белорусов. Ежегодно растет понимание людей, что такие опасные отходы нельзя бросать вместе с другими, повышается осознание того, что такой мусор необходимо утилизировать отдельно, рассказал Александр Дятко, заместитель генерального директора по производству общества «БелВТИ»:
— Согласно статистике, 1-2% от объема собранного «электросметья» — литий-ионные аккумуляторы (от мобильников и ноутбуков). Собираем элементы питания бесплатно. Их можно выбросить в контейнеры, принести в любой приемный пункт и отдать или сдать вместе с бытовой техникой, если вы вызвали нашу машину на вывоз. Попав в контейнер, батарейки впоследствии сортируются вручную и разделяются по видам: солевые, щелочные, никель-металлгидридные и литий-ионные.
Полноценной технологии переработки аккумуляторов от электромашин пока нет. Литий-ионные аккумуляторы собираются отдельно, упаковываются в герметичную тару, пересыпаются вермикулитом и хранятся на производственной базе предприятия, где можно вместить до 20 тонн аккумуляторов от электроавто. И это первичная задача — развить систему сбора опасного «электромусора» и передать его на правильную переработку.
Около 80% собираемых батареек — солевые и щелочные, перерабатывать их умеют. Из таких элементов питания извлекают черный металл и соответствующие смеси. Однако в последнее время наблюдается переход от щелочных к литий-ионным, срок употребления которых значительно длиннее, и вскоре специалисты ожидают всплеска увеличения их количества.
Два года назад аккумуляторами начали заниматься в физико-техническом институте НАН Беларуси. Начинали с нуля, и сейчас рабочая группа работает в рамках госпрограммы развития электротранспорта, реализовывая проект, согласно которому в этом году ученые должны представить базовую технологию переработки литий-ионных аккумуляторов, сообщил Игорь Смягликов, заместитель директора по научной работе Физико-технического института НАН Беларуси:
— Сами по себе литий-ионные аккумуляторы достаточно разнообразны. В основном они представляют собой батарею, состоящую из ячеек, а те в свою очередь — из электронных компонентов. Именно эти компоненты содержат в себе множество веществ, которые можно использовать в дальнейшем в промышленности.
Из аккумуляторов можно добыть литий, кобальт, никель, марганец, железо и прочее. Согласно оценкам ученых, из одной тонны таких элементов можно получить около 18 килограммов лития, по 55 кило кобальта и никеля и около 50 кило магния.
Существуют три основных способа переработки. Пирометалургия — когда элементы питания сжигаются при высоких температурах, однако эффективность переработки при этом 30-60%. Гидрометалургия-химическая обработка элементов в растворах, которая может дать до 90% эффективности обработки. Прямая переработка — когда компоненты вынимаются из аккумуляторов напрямую, модифицируются и используются для изготовления новых аккумуляторов (эффективность до 98%), рассказал ученый:
— Необходимо настроить сбор, транспортировку и хранение элементов питания. Частично эту задачу начало решать предприятие «БелВТИ», однако есть ряд нерешенных вопросов. Одно из них — отсутствие на сегодняшний день законодательства, которое бы регулировало все процессы: использования, транспортировки, хранения и переработки.
В целом технология представляет собой предварительную обработку (идентификация, сортировка, оценка аккумуляторов). Какие-то элементы остаются для использования в менее технологичных устройствах, вроде хранения накопителей энергии в ветряных мельницах. Другие разряжаются и передаются на разбор (вручную или механизированным способом). Потом аккумуляторы разбираются на составляющие (электродные материалы), из которых определенным способом переработки выделяются полезные компоненты, объяснил Игорь Смягликов:
— Чтобы работать безопасно, мы создаем автоматизированный стенд по разборке элементов типа 18650. вскоре ожидается наплыв отработанных аккумуляторов, что связано в основном с электротранспортом. Срок эксплуатации аккумулятора электрокара — пять-семь лет, поэтому пришло время задумываться над утилизацией таких продуктов.
Помимо создания предприятия для переработки, прежде всего нужно сделать участок по исследованию и разработке технологий, которые уже почти готовы. После нужно разобраться с оптимизацией технологического процесса переработки, масштабировать эту разработку и выстроить концепцию создания предприятия, озвучил планы ученый:
— Концепция включает два основных момента. Это нейтрализация аккумуляторов и переработка — разделение их на первичные компоненты (металлы — медь, алюминий) и электронные материалы. Уже существует договоренность с БелВТИ, чтобы на территории предприятия создать участки, аналогичные тем, на которых перерабатываются сейчас щелочные батареи. Однако участки для работы с литий-ионными аккумуляторами будут более сложными соответственно их составу. Добытое из них «черное вещество», которое содержит никель, кобальт, магний, можно уже будет перерабатывать на базе Института (небольшие объемы) или создавать соответствующее предприятие.
Литий-ионные аккумуляторы — достаточно опасный элемент, поэтому к их транспортировке и хранению должны применяться особые подходы, которых сейчас законодательно нет. Возможно, следовало хотя бы усовершенствовать и дополнить такие документы, как закон об обращении с отходами и классификатор отходов. Требования к таким отходам гораздо выше, так как, если такие элементы просто хранить в куче, это может привести к возгоранию. Между ячейками аккумулятора может возникнуть короткое замыкание и они нагреются, что может привести к пожару. Нельзя и просто загрузить отработанный аккумулятор от электрокара и привезти его в кузове грузовой машины на сдачу в БелВТИ — это опасно, особенно если аккумулятор поврежден во время аварии. Для хранения такой продукции необходим специальный безопасный полигон. А для тушения электромобиля, например, используют специальный автомобиль с бассейном воды, где авто находится полностью сутки или двое, рассказали эксперты.
А еще нельзя подходить к переработке аккумуляторов как к бизнесу, ведь хоть его перспектива в этой нише и видна, но пока очень далека, убежден Игорь Смягликов:
— Вначале такое предприятие будет убыточным, а прибыль сможет приносить только в перспективе (если будет накоплено достаточно полезных веществ, а это не год и не два), а производство будет высоким. Так что такому предприятию необходимо будет побочное финансирование, чтобы поддерживать переработку. Мы работаем над тем, чтобы получать не только химические соединения металлов, того же кобальта и никеля, а напрямую получать металлическую фазу в виде магнитных и немагнитных порошков. Это готовый коммерческий продукт, который много где будет нужен, однако его нужно создавать не килограммы, а хотя бы десятки тонн, чтобы иметь отдачу.
Самый распространенный способ обезвреживания аккумуляторов — их помол, после чего литий-ионные элементы становятся безопасными в плане воспламенения. Для дальнейшего обезвреживания необходимо создать комплекс по измельчению батареек и отдельного получения из них меди, алюминия и «черного вещества». Технология переработки «черного вещества» для получения полезных элементов отечественными специалистами почти разработана.
Уже сейчас нужно срочно думать над местами для хранения таких аккумуляторов, ведь уже есть и отработанные элементы от электрокаров, а возможности площадок БелВТИ не безграничны. Плюс к этому еще и аккумуляторы от городского электротранспорта будут собираться, подытожили эксперты планы на дальнейшую работу с «электросметой».
Ирина СИДОРОК
Фото автора
Превью: pixabay.com
Совместные проекты ядерных технологий.
В повестке дня — утверждение концепции нацбезопасности и военной доктрины.
