Проект
Сдай батарейку - спаси ежа
Шибаева Елена Михайловна
ВведениеТема работы: «Проблема утилизации батарей»
Цель работы: Изучение проблемы утилизации в мировых и региональных масштабах. Определить вредное воздействие на окружающую среду, внести свой вклад в защиту окружающей среды.
Проблема проекта: В современном мире всё больше и больше разной техники нуждается в автономных источниках энергии – батарейках и разных аккумуляторах. Но никто не задумывается насколько огромен вред природе они оказывают при неправильной утилизации. Одна батарейка, попавшая в грунт, в течение многих лет отравляет 20 квадратных метров площади, на которой находится. У большинства батарейки хранятся дома, а некоторые просто их выбрасывают в мусорное ведро, не зная о правилах утилизации.
Проектный продукт: Продуктом проекта будет являться: 1) Проведение акции, которая будет заключаться в сборе батареек среди учащихся 469 школы и сдачи их на утилизацию.
План:
- Изучение истории создания первого переносного источника энергии и его развития
- Подробное изучение видов батарей и вред каждого вида на окружающую среду
- Изучить литературу по данному вопросу
- Провести опрос учащихся по выбранной теме
- Разработать пути решения проблемы
- Организация и проведение в классе акции по сбору отработанных батареек с целью их дальнейшей утилизаци История возникновения батареек
Наработки Луиджи Гальвани пригодились итальянскому физику Вольту.
Ученый объяснил, что электрический ток между металлами возникает благодаря химической реакции. В доказательство Вольт поместил в колбу с соляным раствором медную и цинковую пластины, разграничив их картонными листами. Так был сформулирован принцип действия современных автономных источников питания.
На этом история батарейки не закончилась. В середине 19 века французский ученый Плантэ, ссылаясь на научные исследования Вольта, решил использовать в своем эксперименте пару свинцовых пластин, опущенных в неконцентрированный раствор серной кислоты. Открытием данного опыта стала первая батарея, которая требует заряда от источника постоянного тока.
Виды батареек
Тип АА
Элемент AA представляет собой цилиндр диаметром 13,5—14,5 мм. Длина элемента вместе с контактным выступом положительного полюса составляет 50,5 мм. Цилиндрическая часть покрыта изолированной оболочкой. Выводы располагаются на противоположных торцах цилиндра. Положительный вывод представляет собой выступ диаметром 5,5 мм и высотой не менее 1 мм. Отрицательный вывод представляет собой плоскую или рельефную контактную площадку диаметром не менее 7 мм.Вес может различаться в широких пределах. Так, например:
- Солевые:
- Samsung Pleomax AA/R6 — 14 г.
- GP Greencell AA/R6 — 18 г.
- Щелочные:
- Panasonic Essential Power AA/LR6 — 22 г.
- Duracell Turbo AA/LR6 — 24 г.
- Ni-MH:
- Sanyo eneloop BK-3HCC — 30 г.
- GP AA 2700 mAh — 30 г.
Также выпускаются аккумуляторы типоразмера АА Ni-MH, оснащённые электронными преобразователями напряжения и встроенными USB или microUSB-разъёмами, использующие для зарядки любой USB-выход с напряжением 5 В, и Li-pol/Li-ion аккумуляторы, конструктивно устроенные для возможности зарядки литиевого аккумулятора до напряжения 3,7 В и последующей выдачи напряжения 1,5 В на контактах через встроенный электронный преобразователь.
Тип AAA
Типоразмер гальванических элементов питания и аккумуляторов.Схожие характеристики имеют элементы питания, обозначенные как: R03, LR03 (IEC), 24A (ANSI/NEDA), MN2400, AM4, UM4, HP16 и micro.
Существуют литий-ионные и литий-железо-фосфатные аккумуляторы похожего типоразмера (10440), с номинальным напряжением 3,7 и 3,2 вольт соответственно, которые могут повредить большинство приборов, рассчитанных на напряжение 1,2—1,5 В.
Существуют также литий-ионные аккумуляторы с выходным напряжением 1,5 В; но они не являются аккумуляторами, как таковыми. Это - сложные составные изделия, содержащие в корпусе типоразмера AAA литий-ионный аккумулятор на напряжение 3,7 В, контроллер заряда и выходной понижающий преобразователь.
Тип C
Батарейки тип «С» представляют собой цилиндрические изделия, внутри которых находятся химические вещества, от взаимодействия которых и образуется электрический ток на контактах.Именно по составу анода, катода и электролита батареи этого типа могут существенно отличаться друг от друга. От этой особенности батарей зависит также масса изделия и его возможность сохранять работоспособность в течение определенного времени при номинальной нагрузке.
Внешне такие элементы питания абсолютно одинаковы. Изделия изготавливаются в форме продолговатого цилиндра с габаритами 26х55 мм.
Наиболее недорогими батарейками типа «С» являются солевые изделия, но и продолжительность работы у них невелика. Литиевые стоят в десятки раз дороже, но их использование оправдано, только при эксплуатации в мощных устройствах, которые расходуют значительное количество электроэнергии.
Область применения батареек и аккумуляторов типа «С» очень широка. Портативные источники электроэнергии используются в устройствах, в которых наблюдается повышенное электропотребление.
Вред и польза
Ученые утверждают, один элемент питания загрязняет 20 квадратных метров земли. Такое воздействие на окружающую среду осуществляется посредством тяжелых металлов. Кроме почвы подобный гальванический элемент может испортить до 400 литров воды. Подобный ущерб природе гальванические цилиндры наносят ежемесячно.Отравленная почва не позволяет растениям жить и обогащать нашу планету кислородам. Она становится бесплодной. Подобный урон земле приходится ликвидировать десятилетиями. Соли тяжелых металлов проникают в почву, дальше часть из них просачивается в грунтовые воды. Они несут всю химию прямо в реки.
В момент сжигания, источники электроэнергии наносят еще один ущерб. Они выделяют ядовитые вещества, которые поступают в облака. Ну а дальше эти химикаты выпадают в виде осадков, и происходит загрязнение. Вред экологии наноситься колоссальный. Вся флора и фауна от подобного воздействия сильно страдает.
Вред от батареек для окружающей среды обусловлен применением тяжёлых металлов в качестве исходного материала при их изготовлении. Перечень опасных элементов, присутствующих практически в каждом элементе питания, выглядит внушительно: магний, кадмий, ртуть, олово, свинец, цинк.
Но с другой стороны, материалы, входящие в состав батарейки, это очень ценный ресурс. В среднем, из 100 кг старых батареек получается порядка 40 кг чистого сырья, включая цинк и железо. Батарейки дробятся, их содержимое промывается от электролита. Далее в несколько этапов выщелачивания извлекаются цветные металлы и из соли.
В Соединенных Штатах американцы ежегодно покупают почти три миллиарда различных батареек, а около 180 тысяч тонн этих батареек в итоге попадают на свалки по всей стране.
Правила утилизации батареек
Так какой же способ утилизации батареек будет правильным и безопасным?
Ранее некоторые активисты и защитники окружающей среды хранили все использованные аккумуляторы дома в ожидании дня, когда правильная утилизация станет доступна. И сейчас, наконец, такая возможность появилась, правда пока только в крупных городах, где вы сможете найти точки по приему ненужных батарей. Как правило, они располагаются на улицах, в крупных торговых центрах и супермаркетах. От вас требуется только сбросить батарейки в бокс, дальше обо всем позаботится утилизационная служба.
Из боксов батарейки отправятся на единственный в России завод, занимающийся их переработкой. Он находится в Челябинске и называется «Мегаполисресурс». При помощи электролиза и других технологий там в год обезвреживается и перерабатывается более полумиллиона батареек со всей страны!
Пути решения проблемы
Мною был проведён опрос среди учащихся 2 классов школы №469 и мы пришли к следующим результатам:
Более 80% опрошенных несовершеннолетних выбрасывают в мусор или оставляют батарейки дома , что в корни неправильно, хотя около 98% анкетируемых подтвердили, что при неправильно утилизации батарей ущерб батарейкам всё же наносится. Связано это отчасти недоступностью пунктов приёма и нежеланием что-то делать с батареями. Очень маленький показатель получен по вопросу о пунктах приёма батареек, более 90% опрошенных не знают об их существовании . Следовательно, необходимо усилить пропаганду проблемы в крупных информационных источниках. Чтобы восстановилась окружающая среда, понадобится много времени и усилий, но всё же можно приостановить столь высокий ущерб.
По результатам опроса более половины людей покупают батарейки раз в полгода либо же вообще не покупают .
Во-вторых, сдавать батарейки в специализированные места сбора отходов, где можно быть уверенным что вы не навредите природе.
И в-третьих использовать альтернативные источники энергии. Например, суперконденсаторы – они более экологичнее и способны отдавать больше энергии, чем современные литий-ионные батарейки.
