Centro Internacional de Manejo del Plomo

Grupo de trabajo técnico del Convenio de Basilea

Taller sobre el manejo ecológico adecuado de baterías de plomo ácido usadas en Centroamérica y el Caribe

Qué es una batería de plomo ácido y por qué deben reciclarse las baterías usadas

Trinidad

3 y 4 de mayo de 2001

Brian Wilson

Baterías de plomo ácido

Las baterías de plomo ácido se emplean para arrancar o impulsar automóviles, camiones, autobuses, embarcaciones, trenes, sistemas masivos de tránsito rápido, vehículos recreativos y sillas de ruedas eléctricas en todo el mundo. Asimismo, la función de la batería automotriz es proporcionar un suministro eléctrico estable al sistema de electricidad del vehículo.

Cuando se producen cortes de energía, las baterías de plomo ácido son una fuente de energía silenciosa y sin contaminación ambiental utilizada en casos de emergencia para operaciones vitales, como las torres de control de tráfico aéreo, hospitales, cruces ferroviarios, instalaciones militares, submarinos y sistemas de armamentos. En esas situaciones, no se pierde el contacto telefónico porque todas las principales compañías telefónicas del mundo, incluso los proveedores de servicios de telefonía móvil, emplean baterías de plomo ácido como reserva de energía para los sistemas de telecomunicaciones.

Si no fuera por las baterías de plomo ácido de reserva, probablemente sufriríamos cortes de energía casi todos los días porque las empresas de servicios públicos no pueden manejar las fluctuaciones rápidas en la demanda de electricidad. En esos casos las baterías de plomo ácido nos evitan el problema, ya que enormes conjuntos de baterías suministran grandes cantidades de electricidad durante períodos de tiempo cortos hasta que se añada mayor capacidad a la red de energía eléctrica.

Las baterías de plomo ácido impulsan las carretillas autoelevadoras empleadas en almacenes, fábricas, minas y naves. Asimismo, son la fuente de energía de vehículos de servicio regular en aeropuertos, sillas de ruedas, vehículos de transbordo de parques de diversiones y carros de golf. El transporte de carreteras depende de las baterías de plomo ácido como fuente de energía para vehículos policiales, autobuses y, en un futuro cercano, para las camionetas del correo.

¿Por qué deben reciclarse las baterías?

Reviste gran importancia reciclar las baterías gastadas ya que algunos componentes tóxicos de aquellas presentan un riesgo para el medio ambiente y la salud humana. Entre las ventajas del reciclaje se incluyen:

· Protección de recursos naturales:

Al fabricar productos con materiales reciclados, y no con materiales vírgenes, se puede conservar la tierra y disminuir las explotaciones mineras.

· Economía de energía:

La fabricación de una batería reciclada exige menos energía. De hecho, la producción del metal de plomo secundario, por ejemplo, exige una cantidad cuatro veces menor de energía que la del plomo primario.

· Conservación del agua y aire limpios:

En la mayoría de los casos, la fabricación de productos con materiales reciclados produce menos contaminación del aire y agua que la fabricación a partir de materiales vírgenes.

· Conservación de la capacidad de vertederos sanitarios:

Cuando los materiales reciclados se destinan a productos nuevos, en lugar de eliminarse en vertederos o incineradores, se conserva la capacidad de los vertederos sanitarios.

· Ahorro de dinero y creación de trabajos:

La industria de reciclaje y los procesos afines crean muchas más oportunidades laborales que los vertederos sanitarios o los incineradores de residuos. Además, el reciclaje suele ser la opción de manejo de residuos menos costosa para las ciudades y poblados.

Índices de reciclaje

Todos los componentes de las baterías de plomo ácido modernas pueden reciclarse. Desde el punto de vista de la industria, dichas baterías son todo un éxito para el medio ambiente porque en Estados Unidos se recupera un 96% y, en la mayoría de los siete países principales, el índice alcanza más del 95%. En comparación con los productos reciclados tradicionales, como las botellas de vidrio (38%), las latas de aluminio (casi 64%) y el papel prensa (alrededor de 68%), las baterías de plomo ácido alcanzan un nivel claramente superior de reciclaje. De hecho, durante más de una década, han ocupado el primer lugar entre los productos de consumo más reciclados.

Desafortunadamente, el reciclaje de baterías no forma parte de las empresas de servicios públicos y las baterías desechadas sólo se reciclan porque constituye una actividad rentable para la industria secundaria no ferrosa. No obstante, en los últimos años, la sanción de reglamentaciones esenciales en materia ambiental y de salud ocupacional, así como el precio del plomo (que ha alcanzado niveles muy bajos) produjo un recorte en los márgenes de utilidades a tal extremo que casi todas las fundiciones de plomo secundario que carecen de ventajas impositivas apenas llegan al umbral de rentabilidad y otras han tenido que clausurar sus operaciones debido a pérdidas graves.

Por ende, cada vez reviste mayor importancia para la industria del plomo secundario poder generar grandes ingresos a partir de las baterías gastadas con el fin de mejorar los márgenes y mantener la rentabilidad.

Si bien existen algunos procesos industriales capaces de fundir las baterías completas, la mayoría de las plantas secundarias modernas desarman las baterías con trituradoras a martinete y separan los componentes por gravedad en una serie de tanques de agua.

Ciclo de reciclaje

Independientemente de la abundancia en que puedan existir, los recursos naturales no son inagotables y deben considerarse valiosísimos para el bien común. Para mantener el buen estado de salud, es fundamental que los alimentos que ingerimos, el agua que bebemos y el aire que respiramos no contengan toxinas. El medio ambiente incontaminado, el reciclaje y la regeneración de los recursos naturales son factores que redundan en beneficio de todos. Además, una política ecológica sensata promueve el desarrollo socio-económico sustentable.

Por eso, es beneficioso para el interés común reciclar tanta chatarra industrial como sea posible, particularmente las baterías de plomo ácido, ya que sus componentes presentan un serio riesgo para el medio ambiente y para la salud pública.

El ciclo ideal sería:

En mayor o menor medida, todos los tipos de baterías de plomo ácido se pueden reciclar. Lógicamente, las baterías no se desintegran por sí mismas y, para poder reciclarlas, es necesario contar con la participación de las partes interesadas. Por eso, usted, las entidades gubernamentales y la industria deben converger para crear una infraestructura que promueva y facilite el reciclaje de las baterías.

Componentes de baterías

Para poder completar el ciclo ideal, no sólo necesitamos la infraestructura adecuada, sino también que los materiales con que se fabrican las baterías sean reciclables. Las baterías modernas de plomo ácido se fabrican con:

  1. Una caja de plástico resistente, normalmente polietileno, pero se está difundiendo la fabricación de cajas reforzadas o de polímeros coformulados. El material de la caja también puede ser metal o goma sintética.
  2. Placas internas de plomo, positivas y negativas. El electrodo positivo (cátodo) normalmente está hecho de dióxido de plomo puro integrado estructuralmente a una rejilla metálica. El electrodo negativo (ánodo) es una rejilla de aleación de plomo y metal con uno o más de los siguientes aditivos básicos, entre otros: antimonio, calcio, arsénico, cobre, estaño, estroncio, aluminio, selenio y, últimamente, bismuto y plata. Estos elementos se agregan a la aleación para variar parámetros tales como resistencia mecánica, resistencia a la corrosión, control del potencial límite, reducción de mantenimiento y refuerzo interno.
  3. Los separadores de placas son de material sintético poroso, aunque es cada vez más común fabricarlos de polietileno reforzado con nervaduras. También hay separadores de PVC y de fibra de vidrio.
  4. Las placas están sumergidas en un electrolito líquido compuesto por un 35% de ácido sulfúrico y un 65% de agua. El electrolito es el medio en el cual se producen las reacciones químicas que generan energía eléctrica acumulable y hacen circular los electrones que establecen un flujo de corriente.
  5. Por medio de los bornes positivo y negativo (de plomo) se conecta la batería al circuito del automóvil, y por ellos circula la corriente originada en las celdas, que están interconectadas con puentes y terminales de unión.

Opciones de reciclaje

Las piezas de polipropileno se lavan y se secan para ser enviadas a una planta de reciclaje de plásticos, en la que se someten a trituración, fundición y extrusión para producir gránulos de plástico que se utilizan en la fabricación de cajas de baterías.

En ciertos procesos de reciclaje se unifican los residuos de plomo, pero en las plantas más eficientes se funde la pasta interna para recuperar plomo blando y se envían las rejillas y los bornes a hornos de fundición para producir plomo duro. El plomo obtenido por ambos medios se refina y cuela en lingotes para ser vendido a los fabricantes de baterías como materia prima. El plomo blando es apto para pasta de baterías y el plomo duro obtenido por fundición es ideal para rejillas y bornes.

Los separadores de polietileno se pueden segregar de los desechos generales de polipropileno para ser reciclados independientemente, aunque en la mayoría de las plantas secundarias se utilizan estos desechos simplemente como combustible complementario.

Es posible procesar el ácido de las baterías de cuatro maneras:

  1. Se puede neutralizar. Los efluentes de este proceso se deben tratar para alcanzar el grado de pureza que exijan los reglamentos vigentes para desecharlos en la red cloacal.
  2. Se puede regenerar combinándose con ácido concentrado, para ser usado como electrolito en baterías nuevas.
  3. Se puede tratar químicamente para convertirse en fertilizante agrícola con el agregado de amoníaco, o en sulfato sódico reforzado para fabricación de vidrio y textiles o como aditivo volumétrico o estabilizador en detergente para la ropa.
  4. Se puede convertir en yeso para la producción de cemento o la fabricación de paneles de fibra para la construcción.