Их надо менять вовремя и утилизировать правильно
Батарейки – предметы, знакомые и привычные каждому. Они настолько прочно вошли в нашу повседневную жизнь, что мы даже не представляем, как обходились бы без этих маленьких и не очень автономных носителей энергии.
Благодаря батарейке мы освещаем себе дорогу в тёмном лесу фонариком, а не факелом, можем пользоваться мобильными телефонами, камерами, ноутбуками и прочими гаджетами.
Батарейку воспевают поэты и композиторы: «Эта музыка будет вечной, если я заменю батарейки» или «У любви у нашей села батарейка»…
А сегодня, 18 февраля, батарейка отмечает свой день рождения. Изобретению исполняется 224 года!
Как всё начиналось.
18 февраля 1745 года родился итальянский физик и химик Алессандро Вольта, который создал первый в мире элемент питания. Прообразом современной батарейки стал «вольтов столб». Открытие датировано 1800 годом, и с этого времени батарейка начинает завоёвывать мир.
Прибор Вольты состоял из цинкового и медного электродов, погружённых в слабый раствор серной кислоты или поваренной соли. Кстати, единица измерения электрического напряжения также названа в честь великого итальянца – вольт.
Дальнейшее развитие изобретению Вольты дал француз Гастон Планте в 1859 году. Планте использовал в качестве электродов свинцовые пластины, а в качестве электролита - разбавленную серную кислоту. После получения заряда от внешнего источника, приспособление начинало вырабатывать электричество само. Благодаря Планте появился первый свинцовый аккумулятор, который до сих пор используется в автомобилях.
Появление «сухих» элементов питания.
Химический источник питания, ставший родоначальником «сухих» батареек, в 1866 году изобрёл французский химик Жорж Лекланше. В качестве анода использовалась пластина из цинка, катодом был диоксид марганца с углём, электролитом - соляной раствор.
Сам «сухой» элемент появился спустя ещё 20 лет благодаря немецкому врачу, учёному и изобретателю Карлу Гасснеру, который решил добавить в электролит гипс и гидрофильные химикаты. Таким образом, в 1886 году были получены батарейки, не содержащие жидкий электролит. На них в конце XIX века работали первые карманные фонарики.
В 1942 году американский электрохимик Самюэль Рубен изобрел ртутную батарейку, ещё через 17 лет канадец Льюис Фредерик Урри предложил использовать в батарейках щелочной электролит и порошковый цинк.
Первые серийные батарейки в 1896 году выпустила американская компания Columbia. После ребрендинга продукция этого предприятия стала называться Energizer. В начале ХХ века на американском рынке появилась компания Duracell, которая наладила массовое производство.
Какие бывают батарейки?
За 224-летнюю историю наибольшее распространение получили пять видов батареек: щелочные, солевые, литиевые, серебряные и воздушно-цинковые.
По форме и размеру батарейки делятся на пальчиковые, мизинчиковые, бочки, кроны и таблетки.
В мелкой технике применяются мизинчиковые батарейки – они тонкие, продолговатые, цилиндрической формы, имеют маркировку АА. Пальчиковые батарейки также цилиндрической формы, но немного больше по размеру, чем мизинчиковые, маркируются ААА.
Бочки также имеют форму цилиндра, но гораздо массивнее и тяжелее пальчиковых. Кроны - самые мощные и прямоугольной формы. Таблетки получили своё название именно потому, что по виду напоминают таблетку, они бывают разного размера и толщины в зависимости от назначения.
Самые мощные аккумуляторы.
Благодаря открытию Алессандро Вольты мы больше не привязаны к электросетям. Портативные источники питания дают энергию, позволяющую работать пультам, часам, шуруповёртам. Без аккумуляторов мы до сих пор бы заводили свои автомобили при помощи кривого стартера и не имели бы понятия о роботах-пылесосах.
Все аккумуляторы работают за счёт обмена электронами между атомами. В том числе и те, что стоят в наших смартфонах. То есть, одно вещество отдает электроны другому, и в процессе выделятся энергия.
Работа по совершенствованию батареек и аккумуляторов не прекращается, задача учёных и производителей - сделать их более мощными, но вместе с тем экологичными и безопасными. Мы можем видеть это как на бытовом уровне - на примере тех же смартфонов, так и на глобальном.
Самые мощные на данный момент батареи имеют ёмкость 100 мегаватт. Одна из них построена в Австралии, ещё одна – в Китае. При полной зарядке такие аккумуляторы могут обеспечить электричеством до 30 тыс. домов в течение часа. А компания Тесла уже заявила о планах построить энергохранилище на 150 мегаватт.
В Иркутской области тоже производят аккумуляторы.
Кстати, аккумуляторы производят и в нашем регионе. Старейшее производство расположено в Свирске.
Свирский Аккумуляторный Завод «ВостСибЭлемент» построен в 1938 году. В годы Великой Отечественной войны на базе Свирского завода работал Ленинградский завод автомобильных аккумуляторов, который в эвакуации производил батареи для фронта. А потом завод в Свирске продолжил выполнять заказы Минобороны уже в современное время в числе всего трёх заводов страны.
В наше время Свирским заводом выпущена продукция под марками «АкТех» и «Зверь», которые неоднократно становились победителями конкурса «100 лучших товаров России». Аккумуляторы из Свирска использовались в производстве на территории России автомобилей Kia, Huyndai и ISUZU, экспортировались в Йемен и Египет.
А в 2021 году Ангарский электролизный химический комбинат запустил опытную установку по производству гидроксида лития, который используют в производстве источников тока и батарей.
Такой литий нужен в производстве литий-ионных аккумуляторов, которые широко используются в ноутбуках и сотовых телефонах, цифровых фотоаппаратах, видеокамерах, а также электромобилях.
Батарейки – источник экологической опасности.
Срок хранения у солевых батареек меньше, чем у щелочных. Первые годны к использованию от 2 до 4 лет, вторые – почти в два раза дольше. И срок годности зависит не только от качества и типа батарейки, но и от условий хранения. В частности, от жары и высокой влажности батарейки быстро придут в негодность.
Необходимо помнить, что такие удобные и привычные нам батарейки при неправильной утилизации могут нанести существенный вред окружающей среде.
Экологи посчитали, что одна батарейка разлагается в течение ста лет, загрязняя при этом свыше 20 м² земли и 400 литров воды, неся угрозу флоре, фауне и людям.
При правильной утилизации батарейки, наоборот, могут принести пользу. Переработка позволяет добыть ценные металлы, которые используются вторично и на разные цели – например, столовые приборы или удобрения.
Однако пока в России перерабатывают менее 5% батареек, а продают их около миллиарда штук в год.
Заменив батарейку, не выбрасывайте старую вместе с обычным мусором. В наше время в городах достаточно специализированных пунктов приёма, которые очень просто найти через интернет. В Иркутске, например, таких точек несколько десятков.
Автор материала
