Pilas y baterías

Pilas y baterías

La pila es un generador portátil de energía eléctrica obtenida mediante la transformación de energía química.

Las pilas pueden ser de forma cilíndrica, prismática o de forma de botones, dependiendo de la finalidad a la cual se la destine.

Existen muchos tipos de pilas que se pueden clasificar inicialmente en dos grandes grupos:

• Primarias o pilas que una vez agotadas no es posible recuperar el estado de carga.
• Secundarias o baterías, en las que la transformación de la energía química en eléctrica es reversible, por lo que se pueden recargar. Por tanto la cantidad de residuos generados es mucho menor.

Su categoría se señala con letras que normalmente vienen impresas en las pilas.

Las pilas y baterías como residuos son producidos normalmente en los hogares, comercios, talleres, industrias y prácticamente en cualquier sector de actividad de nuestra sociedad.

La mayoría de las pilas y baterías contienen sustancias que hacen que, una vez estos productos llegan al final de su vida útil, se conviertan en residuos peligrosos. Entre los elementos peligrosos para la salud y ambiente que éstas pueden contener se encuentran el mercurio, plomo y cadmio.

1.1 Composición de las Pilas y Baterías

Las pilas se componen, en general, de celdas electrolíticas que contiene dos placas de metales distintos (cátodo y ánodo) separadas entre sí por una solución iónica (medio conductor de electrones entre ambas placas)./p>

Estas celdas se encuentran en un recipiente metálico o plástico. Para separar los elementos activos contienen papel o cartón, además presentan plomo o cadmio para mejorar la construcción, o mercurio para limitar la corrosión. La función del mercurio en las pilas es la de almacenar las impurezas contenidas en las materias primas, que generan gases, y que pueden perjudicar el funcionamiento y la seguridad de la pila.

Pero el mercurio , plomo y el cadmio no son los únicos elementos tóxicos para el medioambiente en las pilas y baterías. Dependiendo del tipo de pila, ésta puede además contener zinc, manganeso y níquel.

La Tabla 1.1 muestra la clasificación de las pilas según sus aplicaciones.

1.2 Reciclaje de Pilas y Baterías

El reciclaje de pilas y baterías consiste en segregar y separar el mercurio de otros metales y del resto de materiales que constituyen la pila. El proceso requiere de su trituración, excepto en el caso de las pilas botón. Como residuo de la trituración de las pilas normales se obtiene escoria férrica y no férrica, papel, plástico y polvo de pila. Este último debe seguir procesos para recuperar los metales que contiene.

Las pilas trituradas se introducen en un destilador que se calienta hasta la temperatura adecuada para su posterior condensación, permitiendo la obtención del mercurio con un elevado grado de pureza (superior al 96%).

En el caso de las pilas botón, éstas son sometidas a un proceso de tratamiento para la recuperación de mercurio también mediante destilación.

Las pilas botón y las de óxido de mercurio, tanto como las de NiCd y las de plomo, se envían a recicladoras para la recuperación de metales. Las pilas alcalinas de manganeso, las comunes de zinc-carbón y las de litio se envían a las industrias metalúrgicas.

Reciclando pilas en la industria metalúrgica

Números ensayos realizados por EPBA(1) en establecimientos de Europa, demostraron que las pilas para uso general, comunes y alcalinas sin mercurio agregado, pueden ser recicladas satisfactoriamente en industrias metalúrgicas.

Se identificaron procesos que permiten reciclar las fracciones de zinc, manganeso y acero contenidas en las pilas y recuperar el carbón como energía en procesos de fundición.

Para que las pilas puedan ser recicladas por la industria metalúrgica, su contenido de mercurio no debe ser mayor que 5 ppm (parte por millón).

1.3 ¿Sabías qué?

Según estimaciones del Gobierno Vasco, las razones de generación anual de pilas por cada 1.000 habitantes son de 361 kilogramos en el caso de las pilas alcalinas y salinas y de 0,87 kilogramos en el caso de las pilas botón(2).

Se han hecho grandes progresos en la eliminación de mercurio en las pilas. En 1992 la industria de las pilas consumió 98,44% menos mercurio que en 1984.

En 1985 los miembros de la EPBA comenzaron un programa para eliminar el mercurio de las pilas alcalinas en una serie de pasos desde su nivel del 1% (10.000 partes por millón) hasta cero. En esa época las pilas comunes también tenían 100 ppm de mercurio y su remoción también fue incluída en el programa.

Desde el 1º de enero de 1994 todas estas pilas de uso general vendidas por miembros de la EPBA son libres de mercurio.

Actualmente, en la Unión Europea no se permite la venta de pilas muy contaminantes (alcalinas o de dióxido de manganeso con más del 0.05% de mercurio). Alemania fue más allá de esta directiva y obliga a comerciantes e industriales a devolver y reciclar respectivamente las pilas usadas, incluyendo las comunes de zinc-carbón y las alcalinas con bajo contenido de mercurio.

1.4 ¿Por qué reciclar las Pilas y Baterías?

Cuando las pilas se tiran a la basura doméstica, suelen terminar en el vertedero. Allí se oxidan y como consecuencia, el mercurio se libera contaminando el suelo y pudiendo llegar a mezclarse con las aguas o se convierte en metilmercurio, compuesto bio-acumulable de elevada toxicidad. Por lo tanto, es imprescindible separar las pilas del resto de los residuos domésticos y llevarlas a los contenedores dispuestos para su recogida selectiva. Estos contenedores específicos pueden encontrarse tanto en la calle como en establecimientos colaboradores. En resumen, si las pilas no se recoge adecuadamente produce graves problemas al ambiente.

También producen serios problemas en la salud:

• Se han descubierto acumulaciones de mercurio en peces, para quienes esta sustancia no resulta tóxica dado que cuentan con un enlace proteínico que fija el mercurio a sus tejidos sin que dañe sus órganos vitales. Pero, cuando los seres humanos ingiere los peces, el mercurio se libera, recupera su toxicidad y le provoca, a mediano o largo plazo, daños en los tejidos cerebrales y en el sistema nervioso central.
• Lo mismo ocurre con el cadmio que contamina las aguas y el aire e ingresa a los cultivos. El cuerpo humano tarda décadas en eliminarlo y su absorción continuada puede producir serias lesiones renales, carcinomas, problemas pulmonares y en el hígado.

Otra razón importante para reciclar las pilas y baterías es que éstas pueden ser consideradas como una fuente de materias prima secundaria ya que de ellas se puede recuperar el níquel, cobalto y plata.

El hecho de sustituir metales vírgenes por metales reciclados, en la producción de nuevas pilas y baterías, disminuye el gasto energético y los impactos ambientales negativos derivados de la extracción de nuevos minerales. Si se usa cadmio y níquel reciclados se exige un 46% y un 75% menos de energía primaria respectivamente, que al extraer y refinar los mismos metales pero vírgenes. En el caso del zinc, la relación de energía necesaria para el reciclado y la extracción de material virgen es de 2,2 a 8.

Otra ventaja importante del reciclaje con respecto a la extracción de recursos es que en la producción primaria de metales se emite el 10% de las emisiones mundiales de CO2.

1.5 Barreras al reciclaje

• Alto consumo de energía requerido por el proceso usado en las plantas de reciclado de pilas.
• Costosos tratamientos posteriores para recobrar el resto de los componentes.
• Distintos tratamientos para cada tipo de pila o batería
• Altos costos de inversión para plantas de pequeña escala no permiten financiar proyectos en mercados acotados

1.6 Situación en Uruguay

En el Uruguay no hay plantas recicladoras de pilas. La IMM construye bloques de cemento con las pilas y se fijan los metales ahí.

El 5 de junio de 1995, Día Mundial del Medio Ambiente, la Intendencia Municipal de Montevideo (I.M.M.), a través del Departamento de Desarrollo Ambiental, no teniendo al alcance soluciones de reciclaje como las existentes en otras partes del mundo para algunos tipos de pilas, optó por el lanzamiento de comenzó una campaña de recolección de pilas llamada «Montevideo, te quiero pila». A partir de ahí, la I.M.M., a través del Grupo de Educación Ambiental, se encargó, con la colaboración de los vecinos, de recoger la pilas usadas de los llamados «comepilas» instalados en quioscos, escuelas, colegios y liceos tanto públicos como privados, centros comunales, oficinas públicas y en locales comerciales de varios puntos de la capital. Posteriormente estas pilas son almacenadas en tanques de fibrocemento, de 1.000 litros (pesan unas 2,5 toneladas), que una vez completos se sellan con hormigón y se ubican en un galpón en la usina nº 5. Con ello se intenta preservar estos desechos de la intemperie y prevenir la contaminación por eventuales filtraciones líquidas de sus materiales.

Hoy en día son varios los departamentos que recolectan las pilas y las aislan del ambiente a través de tanques de fibrocementos. Desde la Intendencia de Montevideo no se promueve más la práctica de recolección de las pilas a través de una campaña especial pero se reciben lo proveniente de algunos comepilas dispuestos en la ciudad. También reciben pilas y baterias proveniente de alguna campaña especial realizada por parte del sector privado.

(1) European Portable Battery Association), (organización europea de compañías que fabrican, venden o distribuyen pilas y baterías portátiles)

(2) fuente: FIDA: fundación para la investigación y el desarrollo ambiental, España

Con la colaboración de LKSur