Standardi GS1 v službi krožnega gospodarstva in reševanja problematike odsluženih baterij in akumulatorjev


Prodaja in proizvodnja baterijskih vložkov, akumulatorjev in njim podobnih hranilnikov električne energije, s katerimi se srečujemo v različnih elektronskih napravah in električnih avtomobilih, beležita že dolgo skokovito rast. Vse to spremljajo ekološki pomisleki v smislu, kaj narediti z odsluženimi baterijami in akumulatorji? Pomembno rešitev prinašajo GS1 standardi in uvedba baterijskega potnega lista, s katerim bo zagotavljanje prvin krožnega gospodarstva lažje in v smislu okoljske obremenjenosti manj škodljivo.Predpogoj za uspešno velikoserijsko implementacijo električnih vozil bo predstavljala popolna reciklaža njihovih baterijskih sistemov, kjer bo zelo pomemben element predstavljala sledljivost z GS1 standardi.

Na trgu se srečujemo z različnimi vrstami baterij in akumulatorjev, v katerih se shranjuje in proizvaja električna energija s pomočjo kemičnih spojin in procesov. Po zasnovi ločimo primarne baterije, ki pretvorijo kemično energijo v električno samo enkrat, in sekundarne baterije ter akumulatorje z dvosmernim pretvarjanjem energije z večkratnim polnjenjem in praznjenjem. Med primarnimi izstopajo cink-karbonske, alkalne oziroma cink-mangan-oksidne, cink-srebro-oksidne in litijeve. V drugem primeru se srečujemo s svinčenimi, nikelj-kadmijevimi, nikelj-metal-hidridnimi, litijevimi in litij-ionskimi.

 

Omenjeni kemični elementi vplivajo na izhodno in specifično moč, število ciklov polnjenja in praznjenja ter način vzdrževanja. V vseh primerih je neizogibno, da je treba baterije in akumulatorje po izteku življenjske dobe zamenjati z novimi in stare ustrezno odstraniti. Žal ni vedno tako. Velik del baterij in akumulatorjev zaključni življenjsko pot v naravi, na odpadu ali ostane neizkoriščen v odsluženih elektronskih napravah. Vse to »nadgrajuje« ekološki kriminal, kjer služijo kriminalne združbe s prevzemom odsluženih baterij in akumulatorjev, njihovim transportom in nelegalnim odstranjevanjem. Omenjene težave bodo z masovno prodajo električnih vozil naraščale, saj gre v tem primeru za velike in težke sisteme, med katerimi prednjačijo litij-ionski.

 

Emisije, ki nastanejo zaradi odlaganja baterij in akumulatorjev v naravo, so namreč v primerjavi z emisijami, ki nastanejo pri njihovi izdelavi, enormne. Neposredne emisije za pridobivanje kemičnih elementov za baterije in akumulatorje v smislu rudarjenja, taljenja in prečiščevanja kovin, kot so svinec, kadmij, nikelj, kobalt, cink ter druge, so v današnjih časih zelo dobro nadzorovane in strogo regulirane. Emisije vseh faz od rojstva do zaključka uporabe baterije ali akumulatorja dosegajo zato le odstotek do dva skupnih potencialnih emisij. Potreba po celostni ureditvi regulativ na področju odsluženih baterij in akumulatorjev je posledično več kot upravičena!

 

Teoretično obstajajo štiri možnosti za njihovo odstranitev. Lahko gre za kompostiranje, sežig, deponiranje ali reciklažo. Kompostiranje je problematično, saj niso baterije in akumulatorji biorazgradljivi. Vse prej kot dobro opcijo predstavlja sežig, saj je kalorična vrednost baterij nizka, njihova masa pa se v procesu sežiga zmanjša minimalno. Tu nastopa še potreba po deponiranju njihovega pepela. Daleč najboljšo možnost predstavlja reciklaža, kjer se srečujemo z vprašanjema, kako izboljšati tehnologijo in kako označiti baterije in akumulatorje, da bi to povečalo njihovo zbiranje in predelavo? Tu obstajajo med različnimi tipi baterij in akumulatorjev velike razlike. Ko primerjamo sisteme v smislu vpliva na okolje glede na kemično sestavo baterijske ali akumulatorske družine, moramo primerjati relativne energijske potrebe za recikliranje. Redukcija niklja, železa, kadmija in svinčenih oksidov v čiste kovine je relativno enostavna. Za to potrebujemo manj energije kot jo za redukcijo oksidov drugih kovin, kot so: cink, mangan, krom, titan, cirkonij, litij in redke zemeljske kovine. Slednje prednjačijo v alkalnih, nikelj-metal-hidridnih in litij-ionskih baterijah in akumulatorjih.

 

Da gre pri tem za velike količine odpadkov, potrjuje ocena enega izmed kanadskih podjetji za reciklažo litij-ionskih baterijskih sistemov. Po njihovih predvidevanjih jih bo treba do leta 2030 po vsem svetu reciklirati kar 11 milijonov ton. Za doseganje stroškovne učinkovitosti bo potrebno reciklirati skoraj vse. Njihova trenutna stopnja reciklaže dosega do 90 odstotkov materialov, vključno z litijem, kobaltom, bakrom in grafitom. Ključno prepreko pri iskanju globalne rešitve predstavlja dejstvo, da ne obstaja enotna ali standardizirana tehnologija recikliranja. Praktično vsa znana podjetja, ki se ukvarjajo s to dejavnostjo, izvajajo recikliranje baterij in akumulatorjev po različnih principih. O kompleksnosti postopkov priča dejstvo, da smo kot družba po tej plati še vedno po marsikateri plati v fazi razvoja, kjer se proizvodni postopki prilagajajo večjim količinam in pričakovani prihodnji širitvi električnih vozil. Dragocene materiale, ki predstavljajo del vsake baterije, bo treba po tej plati 100 odstotno izrabiti za ponovno baterijsko ali drugo rabo.

 

Učinkovitost procesa zbiranja izrabljenih baterij in njihove predelave predstavlja zato ključen vpliva na okolje in človeško zdravje. Težke kovine spadajo namreč med edinstvene kategorije industrijskih onesnaževalcev, saj so selektivno toksične, trajno prisotne v zemlji in niso biorazgradljive. Njihov vpliv je povezan s prirojenimi telesnimi okvarami, rakom, kožnimi boleznimi, umsko zaostalostjo, poškodbami ledvic in jeter ter številnimi drugimi zdravstvenimi težavami.

 

Da bi slednje v čim večji meri omejili, je bila lanskega decembra sprejeta na ravni Evropske unije uredba o baterijah in odpadnih baterijah. Uredba predstavlja z ukrepi iz novega akcijskega načrta za vzpostavitev krožnega gospodarstva prvo vertikalno uredbo na ravni Evropske unije. To je temelj, da bodo baterije in akumulatorji, ki se tržijo na ravni EU, naravovarstveno vzdržni in varni skozi ves življenjski cikel. Dokument obravnava vse vrste baterij v smislu socialnih, ekonomskih in okoljskih vprašanj, vključuje koncept potnega lista in medsebojne podatkovne povezanosti ter opredeljuje okvir za lažje premeščanje odsluženih baterij in akumulatorjev iz električnih vozil v druge aplikacije, s čimer se podaljšuje njihova življenjska doba.


V skladu z novimi ukrepi naj bi se za izboljšanje zbiranja in recikliranja prenosnih baterij in akumulatorjev trenutna stopnja poveča s 45 odstotkov na ravni EU na 65 odstotkov do leta 2025 in do 70 odstotkov do 2030. Na ta način bo delež dragocenih surovin, kot so kobalt, litij, nikelj in svinec, ohranjen v večji meri kot je trenutno. Delež zbranih in recikliranih ostalih baterij, kot so industrijske, avtomobilske in električne, pa naj bi se zakonsko dvignil na 100 odstotkov.

Temu primerno bo morala imeti do 1. januarja 2026 vsaka industrijska baterija in baterija za električna vozila z zmogljivostjo večjo od 2 kWh, ki bo dana v promet ali uporabo, baterijski potni list. Slednji bo vseboval elektronski zapis, ki bo za vsako enoto edinstven. S tovrstnim identifikatorjem bo sledljivost čez vso življenjsko dobo, od rojstva do reciklaže, popolna. Pri tem ne bo šlo le za podatke o zmogljivostih, servisiranju, hitrosti polnjenja ali stroških vzdrževanja, ampak za ves življenjski cikel – naj gre za osnovne materiale (vključno z njihovim izvorom in nastankom) kot način predelave ob zaključku prvega življenjskega obdobja in transformaciji iz avtomobilske baterije v recimo stacionarni hranilnik električne energije. Ključni standardi s področja evropske zakonodaje glede baterij in njihove sledljivosti s pomočjo potnih listov bodo izhajali iz GS1 standardov. GS1 je bila namreč kot organizacija vključena v nastanek krovnega dokumenta in zasnovo baterijskega potnega lista že v začetnem delu projekta, ki bo v veliki meri prispeval k bolj zeleni prihodnosti po načelih krožnega gospodarjenja.