Питание в порядке - спасибо зарядке

С тех пор как Алессандро Вольта додумался сунуть пластины из меди и цинка в кислоту, чтобы химическая энергия преобразовалась в электрическую, прошло двести с лишним лет. Наш мир совершенно невозможно представить без элементов питания и аккумуляторов. Видимо, поэтому 18 февраля (день рождения итальянского ученого) объявили Днем батарейки.

Сколько лет мы спокойно выбрасывали батарейки в мусор. И вдруг оказалось: они страшно вредные, поэтому надо их как-то специально утилизировать. Так бывает. Раньше вот посуду из свинца делали, не зная, что он отравляет организм. А тут осознали, что из батареек на свалках вытекает ядовитая ртуть. Этот металл сегодня в них практически не используется. А вот свинец по-прежнему нужен для автомобильных аккумуляторов и источников бесперебойного питания.

В бытовых батарейках и аккумуляторах содержатся тяжелые металлы - никель, литий, кадмий, кобальт, а также кислота или щелочь. Не ртуть, конечно, но тоже токсичные вещества выделяют. От одной брошенной на свалку батарейки сильного вреда не будет, но ведь они летят туда тоннами. Так что лучше все-таки отдавать на переработку. Там из них извлекают эти самые металлы и отправляют на металлургические и химические производства. Добыча никеля, кобальта, лития - дело непростое и потому затратное,а запасы не вечны. Так что еще и экономия выходит.

К слову, об экономии. Выбор батареек зависит от того, в какой прибор вы их собираетесь вставлять. В некоторых случаях совсем не обязательно тратиться на дорогие брендовые элементы питания, которые нам постоянно рекламируют как долгоиграющие. Наиболее распространены три вида элементов питания:

Солевые (обозначаются как R или zinc-carbon). Самые дешевые: от 15 руб. за штуку. Отлично подходят для часов, пультов и прочих гаджетов, где нет большого тока. Запросто отработают несколько лет и отдадут всю емкость, на которую были способны. Минусы: разряжаются, пока лежат без дела, могут протечь прямо в приборе.

Алкалиновые (LR или Alkaline). От 36 руб. за штуку. Дороже, но и емкость у них выше. Годятся для радио, плееров, фонариков, навигаторов, колонок, диктофонов, компьютерных мышей. Хранятся, не разряжаясь, лет восемь. Не теряют свойств в холоде (до -20 °C).

Литиевые (CR или Lithium). От 100 руб. за штуку. Фотоаппараты, игрушки с электромотором, в общем, мощные электронные и цифровые устройства - область применения этих элементов питания. Не теряют заряд, пока хранятся (до десяти лет), работают при низких и высоких температурах (в пределах разумного, конечно).

Альтернатива одноразовым батарейкам - аккумуляторы. Стоят дороже: от 200 руб. за штуку плюс придется покупать зарядное устройство (300 - 1000 руб.). Но и прослужат лет пять - десять. Правда, потом их все равно придется выбрасывать, а по влиянию на окружающую среду это то же самое, что и батарейка.

 

Одноразовая батарейка

Переработка - дело муторное и затратное. Доля утилизированных батареек в США и Европе 45 - 60 процентов. Но там цена переработки заложена в стоимость батареек. В России на переплавку отправляется около трех процентов выброшенных элементов.

Токсичные металлы, используемые в батарейках:

  • Литий
  • Никель
  • Кобальт
  • Кадмий

Металлы составляют 30 - 45 процентов массы батарейки

Не смешивать

У каждого производителя свое соотношение металлов и химикатов в батарейке. Поэтому не стоит ставить в прибор две батарейки разных брендов. Обе проработают меньше, чем должны бы, и в конечном счете гаджету могут навредить. То же касается объединения старой и новой батареек.

От минуса к плюсу

Чтобы все заработало, нужны катод (положительный полюс) и анод (отрицательный полюс). Как правило, это массы из смеси металлов. Их разделяют сепаратором, иначе они смешаются, и заряд нейтрализуется. Между центральным графитовым стержнем и отрицательной оболочкой находится жидкий или сухой электролит.

Когда батарейка замыкает электрическую цепь, металл анода вступает в реакцию с едким электролитом и выделяет электроны. Они движутся к плюсу - металлу, которых их примет, и по дороге вырабатывают ток.

Как только свободные электроды у металлов на минусе закончатся, батарейка разрядится.

Каприз за наши деньги

В смартфонах, планшетах, ноутбуках используются литийионные батареи - весьма капризные. Они терпеть не могут жары, холода, механических повреждений (все мы иногда роняем телефон). А еще не любят разряда до нуля (особенно на морозе) - в этом случае батарея гораздо быстрее теряет заявленную емкость. Лучше не давать заряду опускаться ниже 40 процентов. И можно подзаряжать, когда удобно.

Кстати

  • 1 млрд батареек выбрасывают в России каждый год.
 

Вторая жизнь

Аккумуляторы имеет смысл использовать в мощных гаджетах - фотоаппарат и вспышка, игрушки, в общем в тех, в которых батарейки меняются часто. Часы или пульт обойдутся обычной дешевой батарейкой.

Достаточно одной «таблетки»

Маленькие, да удаленькие: имеют большую емкость, используются в приборах, не требующих много энергии, поэтому служат дольше. Но неплохо бы раз в год проверять, как она там - не окислилась ли. Если да, лучше заменить.

Краб или борщевик

Казалось бы, сделайте батарейку из нетоксичных металлов! Не получается, всё не то.

  • Американцы предлагали перерабатывать панцири крабов и других ракообразных в гель и использовать его в качестве электролита. Вещество биоразлагаемое, но достаточной мощности не дает.
  • В России пытались получать углерод из борщевика, затем применять его в натрийионных аккумуляторах. Застопорились на их большом размере.
  • Ядерные батарейки придумали еще в СССР: энергию дает нагревшийся изотоп. Они работали без перерыва 3 - 5 лет, сейчас есть прототипы, способные давать энергию лет 80 и безопасные в смысле радиации. Но до компактности далеко.
  • Можно создать батарейку из картофелин, лимонов, яблок или уксуса, используя гвозди, шурупы и медную проволоку. Хватит, чтобы зажечь лампочку. Но это скорее способ развлечь ребенка физическим опытом.
  • Не дай бог проглотить батарейку: токсичные вещества сожгут внутренние ткани за несколько часов.
  • Батарейки выделяют из отходов, идущих на мусоросжигательный завод. Иначе вредные летучие вещества отравят воздух.