由于中国和印度的经济持续强劲增长,在2006年至2030年期间,其一次能源需求的增长将占世界一次能源总需求增长量的一半以上。中东国家占全球增长量的11%,增强了其作为一个重要的能源需求中心的地位。总的来说,非经合组织(Non-OECD)国家占总增长量的87%。因此,它们占世界一次能源需求比例从51%上升至62%,它们的能源消费量超过经合组织(OECD)成员国2005年的消费量。 全球石油需求(生物燃料除外)平均每年上升1% ,从2007年8500万桶/日增加到2030年1.06亿桶/日。然而,其占世界能源消费的份额从34%下降到30% 。 现代可再生能源技术发展极为迅速,将于2010年后不久超过天然气,成为仅次于煤炭的第二大电力燃料。可再生能源的成本随着技术的成熟应用而降低,假设化石燃料的价格上涨以及有力的政策支持为可再生能源行业提供了一个机会,使其摆脱依赖于补贴的局面,并推动新兴技术进入主流。在本期预测中,风能、太阳能、地热能、潮汐和海浪能等非水电可再生能源(生物质能除外)的增长速度为7.2%,超过任何其它能源的全球年均增长速度。电力行业对可再生能源的利用占大部分的增长。非水电可再生能源在总发电量所占比例从2006年的1%增长到2030年的4%。尽管水电产量增加,但其电力的份额下降两个百分点至14%。经合组织(OECD)国家可再生能源发电的增长量超过化石燃料和核发电量增长的总和。 目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。 目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。 我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划,并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下,我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。 新能源(或称可再生能源更贴切)主要有:太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流。 太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%,随之而来的问题令我们意想不到,太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击,如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。 风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台,在一百多年的发展中,一直是新能源领域的独孤求败,由于它造价相对低廉,成了各个国家争相发展的新能源首选,然而,随着大型风电场的不断增多,占用的土地也日益扩大,产生的社会矛盾日益突出,如何解决这一难题,成了我们又一困惑。 再生能源和非再生能源 人们对一次能源又进一步加以分类。凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为再生能源,反之称为非再生能源。风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源;煤、石油和天然气等是非再生能源。地热能基本上是非再生能源,但从地球内部巨大的蕴藏量来看,又具有再生的性质。核能的新发展将使核燃料循环而具有增殖的性质。核聚变的能比核裂变的能可高出 5~10倍,核聚变最合适的燃料重氢(氘)又大量地存在于海水中,可谓“取之不尽,用之不竭”。核能是未来能源系统的支柱之一。 随着全球各国经济发展对能源需求的日益增加,现在许多发达国家都更加重视对可再生能源、环保能源以及新型能源的开发与研究;同时我们也相信随着人类科学技术的不断进步,专家们会不断开发研究出更多新能源来替代现有能源,以满足全球经济发展与人类生存对能源的高度需求,而且我们能够预计地球上还有很多尚未被人类发现的新能源正等待我们去探寻与研究。 中国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。 现代可再生能源技术发展极为迅速,将于2010年后不久超过天然气,成为仅次于煤炭的第二大电力燃料。可再生能源的成本随着技术的成熟应用而降低,假设化石燃料的价格上涨以及有力的政策支持为可再生能源行业提供了一个机会,使其摆脱依赖于补贴的局面,并推动新兴技术进入主流。在本期预测中,风能、太阳能、地热能、潮汐和海浪能等非水电可再生能源(生物质能除外)的增长速度为7.2%,超过任何其它能源的全球年均增长速度。电力行业对可再生能源的利用占大部分的增长。非水电可再生能源在总发电量所占比例从2006年的1%增长到2030年的4%。尽管水电产量增加,但其电力的份额下降两个百分点至14%。经合组织(OECD)国家可再生能源发电的增长量超过化石燃料和核发电量增长的总和。 目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。 目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。 我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划,并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下,我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。 新能源(或称可再生能源更贴切)主要有:太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流。 太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点,应用面较广,现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电,在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%,随之而来的问题令我们意想不到,太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击,如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。 风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台,在一百多年的发展中,一直是新能源领域的独孤求败,由于它造价相对低廉,成了各个国家争相发展的新能源首选,然而,随着大型风电场的不断增多,占用的土地也日益扩大,产生的社会矛盾日益突出,如何解决这一难题,成了我们又一困惑。
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原理:
高级的锂电池一般都有一个电池控制芯片,比如 线性锂电池芯片SL1053。这是控制电池充放电,电池过载保护,以及分析电压数据估计电量温度的。相当于一个高级保险丝,基本都是靠这个芯片读取电量,而不是直接去分析电压来换算电量。
有时候这个电池芯片会出故障,比如瞬间高压击毁芯片,会导致电量显示不正确,无法充电什么的。很多时候,电池的问题都是出在芯片上。
检测方法:
1 电压测试法:就是说电池的电量通过简单的监控电池的电压而得来的。电池的电量和电压不是线性关系的,所以这中 测试方法并不精准,电量测量精度仅仅超过20%。尤其是电池电量低于50%时,手机的电量计算将会变得非常不准确。所以这种方法对电池的保护是非常有限的。
2 电池建模法:这个方法是根据电池的放电曲线来建立一个数据表,数据表中会标明不同电压下的电量值,这一方法可以有效的提高测量的精度。
但要获得一个精准的数据表并不简 单,因为电压和电量的关系还涉及到了电池的温度、自放电、老化等的因素。只有结合了众多的因素来进行修正才能够得出较满意的电量测量。
3 库仑计:库仑计是在电池的正极和负极串如一个电流检查电阻,当有电流流经电阻时就会产生Vsense,通过检测Vsense就可以计算出流过电池的电流。
因此可以精 确的跟踪电池的电量变化,精度可以达到1%,另外通过配合电池电压和温度,就可以极大的减少电池老化等因素对测量结果的影响。其中iPhone中就是采用 这一方法。
扩展资料:
剩余电量是指电池内的可用电量占标称容量的比例,是电池管理系统的一个重要监控数据,电池管理系统根据SOC值控制电池工作状态。
电池的剩余电量也即反映的是电池的荷电状态。电池本身复杂的电化学反应导致其瞬态电压响应。电荷必须首先以电子的形式穿越储存能量的电化学活性材料(阳极或阴极),在到达粒子表面后以离子的形式存储于电解液中。这些化学步骤与电池电压响应的时间常数相关。
充放速率有时率和倍率两种表示法。时率是以充放电时间表示的充放电速率,数值上等于电池的额定容量(安·小时)除以规定的充放电电流(安)所得的小时数。倍率是充放电速率的另一种表示法,其数值为时率的倒数。
原电池的放电速率是以经某一固定电阻放电到终止电压的时间来表示。放电速率对电池性能的影响较大。
储存寿命从电池制成到开始使用之间允许存放的最长时间,以年为单位。包括储存期和使用期在内的总期限称电池的有效期。
储存电池的寿命有干储存寿命和湿储存寿命之分。循环寿命是蓄电池在满足规定条件下所能达到的最大充放电循环次数。在规定循环寿命时必须同时规定充放电循环试验的制度,包括充放电速率、放电深度和环境温度范围等。
电池在存放过程中电容量自行损失的速率。用单位储存时间内自放电损失的容量占储存前容量的百分数表示。
参考资料:百度百科——电池
在充电器上加上测检到充电电流小于多少时就自动断电的电路呀,一般手机里都带有这个电路,所以直接给手机充电,电池充满了就会自动断电.
1、电压测试法:这种方法相对来说比较简单,通过简单地监控电池的电压得到的。但电池的电量和电压不是线性关系,所以这种测试方法并不精确。尤其是手机电量低于50%时,这种方法就显得很不精确了。
2、电池建模法:这个方法是根据电池的放电曲线来建立一个数据表,数据表会标明不同电压下的电量值,这一方法可以有效的提高测量的精度。但要获得一个精确的数据表并不简单,因为电压和电量的关系还涉及到了电池的温度、自放电、老化等因素。只有结合了众多的因素来进行修正才能得出比较满意的电量测量。
3、库仑计:在电池的正极和负极串联一个电流检测电阻,当有电流流经电阻时库仑计就会产生感应,通过检测感应就可以计算出流过电池的电流,因此可以精确到追踪电池的电量变化,精度可以达到1%。是最准确的电池电量检测方法。
手机用的锂电池除了电量的测试外,还需要进行性能测试,主要是为了保证电池的安全性。测试中选择导电性能好的大电流弹片微针模组,能保持稳定的连接,也能过1-50A的电流。
太阳能充电器的设计摘要:设计了基于LP3947的太阳能充电电路,通过脉宽调制对锂电池充电进行智能控制,从而提高太阳能电池输出功率及锂电池的使用效率,达到延长电池使用寿命和时间的目的。关键词:太阳能;LP3947;锂电池1.引言 太阳能作为一种新型的资源越来越多地被人们关注,它所带来的一系列的产业也逐渐成为目前非常具有开发潜力的产业。太阳能光伏发电是太阳能应用的主要产业之一。在我国太阳能资源极其丰富,陆地每年接受的太阳辐射能相当惊人。如果将这些太阳能充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且可以有效地减少常规能源所带来的环境污染。 目前光伏发电在小型电器电路上的运用也逐渐的成熟,随着人们生活中越来越多的离不开手机、mp3、数码相机等一系列的数码产品,它们的充电问题成为了使用者极其关心的问题之一。设计一个利用光伏充电原理的充电器来为这些数码产品进行充电可以在很多方面解决各种问题。太阳能充电器具有携带方便、外型美观时尚,甚至可以在没有电源的情况下为手机等一系列的数码产品进行充电。2.太阳能电池板种类及工作原理 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置,目前处于主流的是应用光电效应原理工作的太阳能电池,其基本原料为以半导体.当P-N 结受光照时,样品对光子的本征吸收和非本征吸收都将产生光生载流子,即引起光伏效应,产生一与P-N 结内建电场方向相反的光生电场,其方向由P 区指向N区.此电场使势垒降低,其减小量即为光生电势差,P 端正,N 端负,由此生产的结电流由P 区流向N 区,形成单向导电,发挥出与电池一样的功能。由于太阳电池板输出电压不稳定,故增加了稳压电路,通过稳压电路、充电电路为负载电池充电,同时还可以为内部蓄电池充电以备应急之用;光照条件较差时,太阳电池板输出电压较低,达不到充电电路的工作电压,因此增加了升压、稳压电路,以便为充电电路提供较稳定的工作电压.阴天、夜间等光照条件极差的情况下,可利用系统内部的蓄电池,通过升压电路为后续设备充电。另外,充电器还设计有照明灯,当夜间光线较暗时,通过蓄电池为照明灯供电,可供应急使用。3.充电器设计3.1电池充电原理 锂离子电池在充电或放电过程中若发生过充、过放或过流时,会造成电池的损坏或降低使用寿命,图3为锂电池的充电曲线,共分三个阶段:预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。以800 mAh 容量的电池为例,其终止充电电压为4.2V。用1/10C(约80 mA)的电池进行恒流预充,当电池端电压达到低压门限V(min)后,以800 mA(充电率为1C)恒流充电,开始时电池电压以较大的斜率升压,当电池电压接近4.2 V 时,改成4.2V恒压充电,电流渐降,电压变化不大,到充电电流降为1/10C(约80 mA)时,认为接近充满,可以终止充电。 手机电池充电曲线3.2充电器设计思想 太阳能手机充电控制电路的设计思想,从手机锂离子二次电池的恒流/恒压充电控制出发,同时配有锂离子蓄电池.当在户外无220V 交流电时,采用太阳能对手机锂离子直接充电,同时对锂离子蓄电池充电;当阴雨天天气或夜晚等阳光不足时,采用配置的锂离子蓄电池对手机锂离子充电,以保证任何情况下不间断.即:系统的设计以太阳能充电为主,在有足够的阳光且蓄电池又有足够供电能力的情况下,系统能够以太阳能充电为主给手机充电,蓄电池给手机补电;在无阳光或阳光弱时,以蓄电池充电为主给手机充电,太阳能为手机补电。3.3充电控制电路设计3.3.1升压电路设计由于在不同的时间、地点太阳光照强度不同,太阳电池板输出电能不稳定,需加人相应的升压、稳压等控制环节。直流升压就是将电池提供的较低的直流电压提升到需要的电压值。3.3.2稳压电路设计稳压电路的设计以三端集成稳压器W7800为核心,它属于串联稳压电路,其工作原理与分立元件的串联稳压电源相同。由启动电路、取样电路、比较放大电路、基准环节、调整环节和过流保护环节等组成,此外还有过热和过压保护电路,因此,其稳压性能要优于分立元件的串联型稳压电路。而且三端集成稳压器设置的启动电路,在稳压电源启动后处于正常状态下,启动电路与稳压电源内部其他电路脱离联系,这样输入电压变化不直接影响基准电路和恒流源电路,保持输出电压的稳定。3.3.3充电电路设计 锂电池以体积小、容量大、重量轻、无记忆效应、无污染、电池循环充放电次数多(寿命长)等优点,广泛地被使用在许多数码产品中。但锂电池对使用条件要求较严格,如充电控制要求精度高,对过充电的承受能力差等。因此,为了保护锂电他,该充电电路包括电池充电控制电路与电池电量检测控制电路两部分。电池充电控制电路,用来控制升压或稳压电路对锉电池进行充电,同时也是锂电池的充电电路。电池电量检测电路,用以检测充电电量的多少,当电池充满电时,充满指示灯亮,逻辑电路控制充电电路断开,停止充电。4结束语 随着现代的科技发展电子产品几乎可以普及,但电子产品的电池却一直困扰这我们。我着次的研究的目的不是让电池的容量增大,而是把太阳能充电器安装在电子产品表面上这样就可以大量增加电池的使用时间。
有机阳离子以及卤素阴离子空位缺陷是制约钙钛矿太阳能电池高效率以及长期稳定性的主要因素,如何同时消除这两种缺陷是当下的难题。基于此,北京大学工学院周欢萍研究员课题组提出一种新的消除机制,即在钙钛矿活性层中引入氟化物,利用氟极高的电负性,实现氟化物同时与有机阳离子形成强氢键以及与铅离子形成强离子键的双重效果。研究从而有效消除了有机阳离子以及卤素阴离子的空位缺陷,大大提升了电池的光电转换效率和长期稳定性。相关研究于2019年5月13日在国际顶级学术期刊《自然能源》( Nature Energy )上发表,题为“Cation and anion immobilization through chemical bonding enhancement with fluorides for stable halide perovskite solar cells”(doi:10.1038/s41560-019-0382-6)。 太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源备受研究人员关注,而将太阳能转换为电能的太阳能电池也是世界上众多课题组青睐的材料。近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池以其高效率、低成本的优势获得了学术界和产业界的众多关注,而其光电转换效率也在短短几年内迅速提升至24.2%,是单节电池中当下效率最高的薄膜太阳能电池。 然而,这类电池稳定性不佳是严重阻碍其商业化应用的主要因素。相比于传统无机光伏材料,有机-无机杂化钙钛矿材料晶格较软,且是一种离子晶体,易在外界环境的干扰下发生离子迁移,形成大量的空位缺陷,从而诱导晶格塌缩以及组分分解,从而使其不再具备优异的光电转换能力。 在众多的空位缺陷中,卤素阴离子和有机阳离子空位由于其较低的缺陷形成能而普遍存在于钙钛矿表面以及晶界,该两种空位缺陷不仅会影响太阳能电池的工作效率,且会诱导钙钛矿晶体的进一步退化,形成更多的体相缺陷。针对这两种缺陷之前报道的工作主要集中在钝化单一缺陷,即有机阳离子或卤化物空位,无法做到“鱼与熊掌兼得”。如何同时消除这两种缺陷,实现钙钛矿太阳能电池的更高效率和高稳定性是钙钛矿材料目前最为棘手的问题。针对上述重要问题,周欢萍课题组提出了一种全新的消除机制,即通过在钙钛矿活性层中引入氟化钠,利用氟极高的电负性,实现氟化物同时与有机阳离子形成强氢键以及与铅离子形成强离子键的双重效果。基于此离子键和氢键的化学键调制,可以固定钙钛矿组分中的有机阳离子和卤素阴离子,从而消除了相应的空位缺陷,电池效率和稳定性都得到了明显提升。氟化钠引入的电池器件最高效率达到了21.92%(认证值为21.7%),且没有明显的迟滞现象。同时,引入氟化钠的器件表现出优异的热稳定性和光稳定性,在一个太阳的连续光照射或85°C加热1000小时后,器件仍可分别保持原有效率的95%和90%,在最大功率点处连续工作1000小时后可以保持原有效率的90%。该方法解决了钛矿太阳能电池中限制其稳定性的两个重要因素——有机阳离子和卤素阴离子空位,并可推广至其他的钙钛矿光电器件;且化学键调制的方法对于其他面临类似问题的无机半导体器件也具有重要参考意义。该论文的第一作者是周欢萍课题组的2017级博士生李能旭,周欢萍特聘研究员为通讯作者。合作者还包括埃因霍温理工大学Shuxia Tao课题组和北京理工大学陈棋课题组、北京理工大学洪家旺课题组、香港大学杨世和课题组、中南大学谢海鹏老师、特温特大学Geert Brocks教授等。该工作得到了国家自然科学基金委、 科技 部、北京市自然科学基金、北京市科委、先进电池材料理论与技术北京市重点实验室等联合资助。 周欢萍课题组近期致力于提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性,取得的一系列重要进展相继在 Science (DOI: 10.1126/science.aau5701), Nature Energy (DOI: 10.1038/s41560-019-0382-6), Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-019-09093-1;DOI: 10.1038/s41467-019-08507-4 和 DOI: 10.1038/s41467-018-05076-w), Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201900390), Journal of the American Chemical Society (DOI: 10.1021/jacs.7b11157) 上发表。
请问你是要了解哪种太阳能电池,太阳能电池分类很多,如:单晶硅、多晶硅、薄膜电池等;你想要找关于这方面的资料的话,可以去太阳能电池论坛(光伏论坛)找,希望能帮到你。
截止2014年,学校有2个国家重点实验室、1个国家工程实验室、1个国家工程技术中心、2个发改委批准的基础研究实验室、3个教育部重点实验室、5个教育部工程研究中心、2个化工行业工程技术中心、2个北京市重点实验室、1个北京市工程研究中心。 国家级重点实验室化工资源有效利用国家重点实验室 有机无机复合材料国家重点实验室国家级工程技术研究中心国家碳纤维工程技术研究中心国家工程实验室轮胎设计与制造工艺国家工程实验室国家发展和改革委员会批准的科研机构新危险化学品评估及事故鉴定基础研究实验室危险化学品生产系统故障预防及监控基础研究实验室省、部级重点实验室可控化学反应科学与技术基础教育部重点实验室北京市生物加工过程重点实验室北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室新危险化学品评估及事故鉴定基础研究实验室危险化学品生产系统故障预防及监控基础研究实验室碳纤维及功能高分子教育部重点实验室膜分离过程与技术北京市重点实验室高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室环境有害化学物质分析北京市重点实验室材料电化学过程与技术北京市重点实验室生物医用材料北京实验室省、部级工程技术研究中心(所)塑料机械与塑料工程研究所化工行业系统仿真工程技术中心化工行业膜工程技术研究中心教育部超重力工程技术研究中心化工安全教育部工程研究中心智能过程系统工程教育部工程研究中心生物炼制教育部工程研究中心高分子材料加工装备教育部工程研究中心北京市环境污染控制与资源化工程研究中心北京市水性聚合物合成与应用工程技术研究中心北京市水处理环保材料工程技术研究中心北京市先进弹性体工程技术研究中心国家能源生物炼制研发中心教育部弹性体材料节能与资源化工程研究中心文物保护领域科技评价研究国家文物局重点科研基地北京市哲学社会科学研究基地北京知识产权研究基地高等学校学科创新引智基地“高等学校学科创新引智计划”,简称“111计划”,截止2014年4月,该校已先后建成“插层结构分子材料的组装化学”、“先进炭材料及特种高分子”、“微生物绿色制造技术”、“有机无机复合材料绿色制造”等四个“111”引智基地。 馆藏资源北京化工大学图书馆始建于1958年,截止到2011年9月,图书馆纸质资源达到150万册,电子图书170万册,电子学位论文52万篇,购买了CNKI、万方、IEEE、SCI、EI以及CA等39种中、外文数据库。 学术期刊《北京化工大学学报(自然科学版)》:美国化学文摘(CA)、美国剑桥科学文摘(CSA)、中国化学化工文摘、中国石化文摘、中国无机分析化学文摘、《中国生物学文摘》、中国数学文摘收录期刊、《中国科学引文数据库》核心期刊、中国科技论文统计源核心期刊。 《北京化工大学学报(社会科学版)》 截止2014年,学校先后与英、美、法、德、澳、韩、日等78所大学建立了学术合作关系。签协议单位:01、韩国忠南大学02、日本国工学院大学03、德国巴斯夫公司04、俄罗斯库班化工大学05、德国凯泽斯劳滕大学06、德国汉高公司07、澳大利亚新南维尔士大学08、澳大利亚新南维尔士大学材料学院09、澳大利亚维多利亚大学商学院10、日本东京都立大学工学院11、澳大利亚维多利亚大学12、莫斯科国立环境工程大学13、乌克兰国立化工大学“科技交流协议”14、日本东京都立大学理学院15、法国伯莱斯·帕斯卡尔大学16、大阪大学理学科17、英国萨里大学18、意大利卡拉布里亚大学19、美国戴顿大学20、日本福井大学21、芬兰拉彭兰塔理工大学22、台湾中州技术学院23、日本东京都立大学24、Florida Atlantic University25、美国InnoCentive 公司26、美国RTD Embedded Technologies, Inc.27、丹麦技术大学28、法国TPA (TOTAL道达尔教授协会)29、美国University of Central Florida30、加拿大University of Manitoba (Canada)31、德国Martin-Luther-University Halle-Wittenberg32、澳大利亚Flinders University33、法国 University Du Maine (Le Mans)34、韩国祥明大学(Sangmyung University)35、英国University of Liverpool36、美国Kenoah Technology 建立实验室37、台湾南台科技大学38、美国加利佛尼亚大学戴维斯分校39、日本丰田工业大学40、日本名古屋工业大学41、日本北见工业大学42、日本早稻田大学43、俄罗斯碦山技术大学44、俄罗斯科学院西伯利亚分院Nikolaev无机化学研究所45、巴基斯坦国立科技大学
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研究生院学科办公室(主教学楼216A)。北京化工大学学位办在学校研究生院学科办公室(主教学楼216A)。学位办公室为校学位评定委员会的日常办事机构,负责协助校学位评定委员会开展学位点审核、建设和管理、学位授权点合格评估、专业学位授权点水平评估、学位论文与学位授予质量管理评估、优秀学位论文的评选、学位评定分委员会的组织服务、导师队伍建设、导师指导水平提升、服务于全校博士、硕士研究生导师及其他相关事务工作。北京化工大学东校区位于北京市朝阳区北三环东路15号;北校区位于北京市昌平区南涧路29号;西校区位于北京市海淀区紫竹院路98号。
废旧电池的回收利用论文2010年6月20日摘要:我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,2001年生产电池180亿只,主要有干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镍镉电池、氧化银电池、氢镍电池、锂离子电池等,占世界总产量的30%。2001年消耗电池80亿只,折合约40万吨。可想而知,其污染程度是多么巨大。这么多电池排放到环境中,直接影响环境而且间接通过各种途径对人身体产生有害影响。所以,废旧电池的回收势在必行。主题词:概况,回收,调查一、电池概述随着科学技术、社会经济的发展以及人们物质生活水平的不断提高,人们对能源的需求量越来越大,因此电池的使用量越来越大,相应世界电池的产量也正以每年20%的速度增长。据统计,2001年我国各类电池的生产总量达180亿只,2003年就猛增到262亿只,其中除少量出口发达国家的为高档无汞电池以外,大部分为低档有汞电池。电池的品种结构也已发展到目前的14个系列250多个品种,形成了较为完整的电池工业体系。但与此同时,大量的废旧电池也正通过各种渠道流入到环境中,对环境造成严重的污染,也必然通过直接或间接的渠道影响到人们的健康。在国家环境保护“十五”计划中,特别提到要建立废旧电池回收体系。2003年五部委发布了《废旧电池污染防治技术政策》。都表明了我国对废旧电池问题进行治理的迫切性。电池的品种繁多,按其用途可分为民用电池和工业电池两大类。目前工业电池以铅蓄电池为主,其主要污染物为铅和硫酸。民用电池按其是否可以充电又可分为一次性电池和可充电电池,一次性电池主要包括锌锰电池、锌汞电池、锌银电池及锂电池等,其中最主要的一次性电池为锌锰电池,2003年我国锌锰电池产量高大246亿只,占电池总产量的90%以上,其废弃物中除了汞以外,还含有锌、锰、铜等重金属。可充电电池使用较多的有镍镉电池、氢镍电池、锂电池等,镍镉电池中的镉是环保部门严格控制的重金属元素,锂电池中的有机电解质,镍镉电池、氢镍电池中的碱和制造电池的辅助材料铜等重金属,都会对环境造成严重的污染。(一)国内外电池的发展动态联想集团和中科院物理研究所强强联合,正在共同组建苏州星恒电源有限公司,该公司采用了中科院物理所的锂离子动力电源技术成果,在苏州组建锂离子动力电池生产基地。此外,中南大学在湖南晶鑫科技股份有限公司的资助下已将其研究出的锂离子动力电池中试技术产业化。另外,为推动我国光伏技术及其产业的发展,国家发展改革委员会和科技部制定出未来5年太阳能资源开发利用计划,国家“光明工程”将筹资百亿元用于太阳能光伏发电技术的应用。热光伏系统的主要优点有效率较高、噪声低、可便携、可靠性高、高体积比功率、可将热能利用与发电结合在一起等。近日,美国能源部与日本经贸部官员签署了合作研制氢燃料电池的协议。氢燃料电池不经过热功转化过程,按电化学方式直接将化学能转化为电能。它具有清洁、高效、灵活等优点。氢燃料电池若能研制成功将使人类不再依赖石油和煤炭,因此可以减少污染。目前,欧洲和美日等国家已有多家研究单位和企业在从事小型燃料电池的研究,为手机、笔记本电脑提供稳定的电力供应。另外还有很多厂家和科研单位正在开发电动车用燃料电池,也有一些科研单位正在从事镁燃料电池的研究。(二)废旧电池的污染与危害随着电池的生产、使用量越来越大,电池的应用遍及我们生活和工作的每一个方面。据调查,仅2001年,我国电池消费量就高达80亿节。每年产生如此多的废旧电池,如果处理不当将使之对环境的污染和人类的危害成为一个不容忽视的问题。从电池的化学组成可以看到,电池中含有多种重金属,酸,碱等物质。电池的危害主要集中在所含的少量重金属上,如铅,汞,镉等,这些有毒物质通过各种途径进入人体,长期积累难以排出体外,就会损害人的神经系统、造血功能和骨骼,甚至可以致癌。废电池经过长期机械磨损和腐蚀,使得内部的重金属和酸、碱等物质泄露出来,进入土壤和水源,就会通过各种途径进入人的食物链,当进入水体的重金属被水生生物摄取并经过食物链的放大作用而在生物中成千上万倍的富积后经过食物进入人体,在某些器官中积累造成慢性中毒。如40年前在日本发生的“村庄集体发疯事件”就是由于电池的污染造成的。因为废旧电池中的锌、镉、二氧化锰等成分长期埋在地下会与土壤中的化学物质发生作用,生成锌锰酸式盐等并渗入地下,污染该地区的饮用水,造成周围居民蓄积性中毒。据专家测试,一节小小的钮扣电池就能污染60万升水,相当于一个人一生的饮水量;一节一号电池烂在地里,它的溶出物能使出1平方米的土地失去利用价值,而我国每年要消耗钮扣电池400000粒;2002年全国干电池的产量达到了近160亿节,我们有多少水源、土地供其污染呢!因此,对废旧电池无污染的处理刻不容缓。二、废旧电池的回收(一)国内外电池的回收状况。我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,2001年生产电池180亿只,主要有干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镍镉电池、氧化银电池、氢镍电池、锂离子电池等,占世界总产量的30%。2001年消耗电池80亿只,折合约40万吨。可想而知,其污染程度是多么巨大。这么多电池排放到环境中,直接影响环境而且间接通过各种途径对人身体产生有害影响。所以,废旧电池的回收势在必行。而现在收还是不收——电池行业的激烈交锋针对电池回收,我国电池行业有两派观点正在激烈争论。一派认为集中回收一次性电池意义不大,在没有条件处理的情况下,集中回收会造成集中污染。一些专家认为,目前回收量最大的干电池,其主要成分是铁、锌、锰,还有微量的汞。这种电池汞含量不高,没有必要集中回收。铅酸蓄电池和对人体健康危害非常大的镍镉电池应该回收。高汞电池中的汞含量只有电池总量的千分之一,随垃圾填埋后,电池里的重金属进入填埋场渗液数量非常小,并不构成污染。而回收处理废旧电池成本过高,从经济角度看无利可图,何况在回收过程中还可能产生二次污染。中国电池协会有关负责人说,目前我国的一次性干电池已经基本做到低汞化,正在迈向无汞化,随垃圾分散处理不会对环境产生威胁。更应该做的是从生产龙头上消灭污染,即实现无汞化。由于回收一性电池的费用很高,没有经济杠杆刺激企业来回收利用一次性电池,事情很难办。需要回收的是那些对环境污染大的充电电池及铅酸电池。一些专家还举例说目前一些发达国家也不集中回收一次性电池。环保部门有关负责人认为,既然要达到无汞化,那么对一次性电池的回收不支持也不反对。这种观点,似乎是对目前我国民间回收电池巨大热情颇有意味的嘲讽。另一种观点认为,无论哪类电池,都必须坚持回收。这派观点的专家认为,虽然1997年我国轻工总会、国家经贸委等九部委联合发出《关于限制电池汞含量的规定》,要求电池制造企业逐步做到降低电池汞含量,2002年达到低汞水平,2005年达到无汞化。但我国的现状是,绝大部分民用电池是一次性电池,而且电池的无汞化进程并不乐观。据调查,目前我国1000多家电池生产企业中,在中国电池协会注册的仅300多家。虽然大电池企业生产的电池目前都做到了低汞化或无汞化,但大量小企业生产的电池还存在高汞现象。河北省干电池检验站高级工程师张虎说,目前我国电池含汞量参差不齐,有的质量非常好,小于百万分之一;有的极差,高于低汞电池标准的20倍,高于无汞电池标准一万倍。我们了解到,我国目前能批量生产低汞无汞的大电池厂家还不到15%。不久前国家工商局对电池的一项调查显示,我国市场上的电池有20%达不到标准。所以,用已实现电池无汞化的发达国家不回收一次性电池的经验来套我国现实,还不合国情。有关专家认为电池中不仅汞会造成污染,锌、锰、镉、铅等随生活垃圾腐烂渗入地下,超过一定的限值,也会造成污染。这些有害物质随着食物链进入人体,极大威胁着人的健康。目前我国垃圾处理方式水平较低,九五期间,我国垃圾年产生量为1.4万吨,处理率为63%,但真正做到无害化处理的不到10%。我国大中城市的近千座垃圾填埋场中,90%仍是简易堆放,这种原始的处理方式极容易造成大面积污染。把废旧电池与生活垃圾一同处理后患无穷。专家认为,大量旧电池都随着垃圾到垃圾场,也是一种集中,怎么就不可能产生污染?北京市政管委会有关负责人郑先生说,把废旧电池集中起来,等有了条件再处理,这样比分散更安全。从资源利用的角度上,电池回收也得到许多专家的肯定。北京科技大学的曾平荣教授说,目前国内生产的电池中90%以上是干电池,不可能对环境无污染。而且,对这些电池不回收利用也是巨大的资源浪费。3000吨废旧电池可以回收杂锌锭141吨、冶金二氧化锰300吨、铁皮260吨、电解锌181吨、电解二氧化锰340吨、铁皮500吨,价值相当于国家开发两个中型矿山的费用,更何况这些都是不可再生的一次性资源。我国目前年消费电池80亿只左右,平均回收效率还不到2%,99%都随生活垃圾一起进入了垃圾填埋厂。就是这2%,已经让管理部门处于尴尬处境。 企业不愿干处理废旧电池的赔本事既然许多环保部门都认为应该谁污染谁治理,那么,从法理上应该承担废旧电池处理的企业怎么想呢?北京金普电池有限公司有关负责人曾经说,回收处理废旧电池,是赔本的事儿,因为技术设备都不配套,收回来不及时处理,也都烂了。而且,国家对回收处理电池也没有补贴,回收成本太高,现在是市场经济,企业怎么能干无效益的事儿?天津力神电池企业有关负责人说:“我们只卖电池,收电池不是我们的事。”大电池企业大都持以上观点,有的人甚至不知电池回收之事。当大电池企业都对处理废旧电池不感兴趣时,民营的北京东华鑫馨劳务服务有限公司却建立起了我国第一个,目前也是惟一的一个废旧电池处理厂。其董事长王自新有“环保狂人”之称。之所以“狂”,就是敢做别人不做之事。王自新在北京建立起了几百个废旧电池回收点,建立了废旧电池回收电话,以至于我们把电话一打到北京市环保局,人家立即就把王自新的电池回收热线电话告诉我们。王自新对我们说,为了对后人负责,他要在废旧电池的产业化上做一番事业,为此现在已经把自己的几百万财产全部投入进去。他说,只有建立废旧电池回收利用的产业链,才能把这个事业进行下去。王自新说:“大量一次性电池不回收,污染环境不说,还浪费了大量资源。每节电池中含有22%的锌、26%的锰、17%的铁,如果不处理就扔了,等于每年白白把几千万吨的有用原料都扔了,这可是从几万吨矿石中提炼出来的呀!这绝对是个朝阳产业,国营企业不做的事,我们民营企业要做!”王自新以前学医,深入研究过废旧电池对人体的伤害,后来改做化工企业,又研究过废电池的利用。1999年,他开始了废旧电池回收利用的事业。王自新走着一条布满荆棘的道路。他的废旧电池回收企业建立在河北易县,虽然技术设备都已经到位,却迟迟开不了工,原因是当地有关部门反对。当地有关部门认为,废旧电池处理企业肯定会产生污染。尽管这个企业的排放条件完全合乎国家标准,也不让生产。王自新曾想迁址,但到哪个地方,一说是废旧电池处理企业,人家就都不让进门了。王自新无奈地说:“不知道我的家到底能落在哪儿!”不过,他没有灰心,正在努力用最新的工艺让企业达到最严格的排放标准,然后争取得到国家环保部门的认证。他说要探索一条中国独特的处理废旧电池之路。有税务部门问王自新:“民营企业,没利的事能干长吗?”王自新说:“我把回收处理废旧电池当成事业。”他充满激情说:“我现在就是当代的唐吉诃德,举着长矛冲刺。”他所挑战的,除了复杂的社会环境,还有观念的壁垒。王自新对废旧电池产业链的每一个链条,都有详细的方案,力图做到让利益机制来运转电池的回收网络。他给北京市长写信说,到2008年,北京市的废旧电池回收率要达到50%。国外一些发达国家情况则相对较好。它们对失效电池的收集和处理大都制定了相当严格的法律法规。如日本规定生产商、销售商和消费者均必须交纳一定比例的回收处理费用,并联合多家公司成立了遍布全国的收集分支机构和网点,以方便废旧电池的收集,同时由政府资助建成了数个废旧电池的回收处理工厂,并享受很多优惠政策。这些措施对于废旧电池的回收都是相当有效的。目前对于废旧电池的处理,西方国家也存在一些问题,他们的处理方法大多采用岩洞封存待处理或用防渗水泥固化后填海造地的方法,绝大多数尚未无害化回收。只有日、德、美、韩等少数国家开发出了较成熟的处理工艺和技术设备。如:日本Sumitomo重工发明的高温挥发和还原熔炼工艺;瑞士Batrec公司建立了较为先进的生产线,年处理能力达3千吨;此外,德国Ald公司也开发出了真空冶金的办法处理废旧电池的应用技术。而我国北京矿治研究院提出的“一步法”处理废旧干电池的方法也是十分有效的。(二)废电池的回收工艺与技术。由于废旧电池的种类繁多,因此对它们的处理方法也各异。目前的处理方法有单类别废旧电池综合利用技术和混合废旧电池综合利用技术,但由于混合废旧电池综合利用技术尚未成熟,所以目前废旧电池的处理技术主要为单类别废旧电池综合利用技术。它包括湿法和火法两种处理方法。1湿法冶金处理方法。湿法冶金回收过程的原理是基于废旧电池中的金属及其化合物溶于酸的性质,先将废旧电池溶解,溶液经净化后电解生成锌、二氧化锰或生产其它化工产品(如:立德粉、氧化锌等)。其优点是设备投资少、操作费用低;缺点是产品纯度低、工艺流程长、可能会产生二次污染等。荷兰、德国等使用此法处理废旧电池。2火法冶金处理过程。火法冶金处理废干电池的原理是将废干电池破碎后在高温下将其中的金属及化合物氧化、还原、分解、挥发和冷凝的过程。火法又包括常压和真空两种方法常压冶金法所有作业均在大气中进行,而真空法则是在密闭的真空环境下进行。多数学者认为,真空法冶金是处理废电池的最佳方法,尤其对汞的处理回收最为有效。其优点是过程中不引进新的杂质、再生产品纯度较高、处汞效果较好等;缺点是耗能大、设备费用高等。目前,瑞士、日本、美国等国家采用此法处理废旧电池。目前,传统的处理废电池的方法一是在较低的温度下加热废电池,先使汞挥发,然后在较高的温度下回收少量烯和其他金属。二是将废旧电池在高温下培烧,使其中易挥发的金属及其氧化物挥发,残留物作为冶金中间产物或另行处理。由于常压冶金在空气中作业有污染重,流程长,高消耗和成本高等缺点。人们又研究出了真空法。真空法是基于组成废旧电池各组分在同一温度下不同的蒸汽压,通过在真空中蒸发与冷凝,使其分别在不同的温度下相互分离,从而实现综合回收利用。其处理过程为:蒸汽压高的组分进入蒸汽,蒸汽压低的组分则留在残液或残渣内;冷凝时蒸汽在温度较低处凝结为液体或固体。真空法的流程短,污染小,回收利用率高,具有较大的优越性,值得广泛地推广。(三)我国废电池的管理现状。针对废电池带来的一系列危害,我国颁布了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》。其中规定:对于危险废物应遵循分类管理,收集、储存、转移和处置等重点环节重点控制,集中处置的原则进行管理,但此法没有专门对电池管理作具体的规定。废电池的管理工作的具体开展还缺乏可操作的具体管理规定及实施细则。在电池行业管理中。1997年12月31日,中国轻工总会、国家经济贸易委员会等九部委联合发出《关于限制电池汞含量的规定》,要求自2000年1月1日起,禁止在国内生产各种汞含量大于0.025%的电池(实行电池低汞化),自2001年1月1日起,禁止在国内销售各种汞含量大于0.025%的电池,同时,进入市场销售的国内外电池产品均需标明汞含量。自2005年1月1日起,禁止在国内生产汞含量大于0.0001%的碱性锌锰电池(实行电池无汞化),自2006年1月1日起,禁止在国内销售汞含量大于0.0001%的碱性锌锰电池。在此文件中具体对各种类电池中的汞含量、具体控制办法、办法的监督执行等事项均作了较为详细的规定。但此法规对于其他类别废电池中的有害物质,如:镉、铅等还没有具体规定。在废电池生产,回收利用与环境无害化处置管理过程中,由于人们对于环境保护的有关知识缺乏了解,对废电池会对环境造成的危害认识不足,管理体系尚未健全,使得管理过程中遇到许多问题。我国废电池管理中存在的问题主要包括:1电池的生产者、使用者没有很好地履行在电池管理中的义务。2缺乏具体的管理法规。3管理体系不健全。4缺乏合理可行的管理运行机制。5缺乏先进的废旧电池再生利用,处理处置技术。6公众缺乏对废旧电池管理知识的正确了解。这些问题在今后的经济发展和环保方面急需有关部门来解决。(四)废旧电池回收中存在的问题我国废旧电池在回收过程中还存在着诸多问题:1由于公众对废旧电池的危害还缺乏足够的了解,大多数公众对废旧电池的处理方式为同生活垃圾一起丢弃,绝大部分废旧电池未实现回收。2由于我国没有建成完整的废旧电池回收网点,有些公众想把废旧电池交回电池回收站,可是却找不到一个电池回收站,迫于无奈只能将其丢弃。3由于我国没有对电池生产销售征收环境税,废旧电池回收、处理资金来源不足,严重的影响废旧电池的回收。4以前主要以锌锰电池为主的处理问题变成多种废旧电池共存,而现有的回收处理方法是建立在对电池分类的基础上的,所以我们要改进现有的废旧电池处理工艺及设备。(五)关于废旧电池回收的建议鉴于以上分析,结合实际情况,我们提出以下建议:1加强环境保护的宣传与教育,以便提高全民环境保护意识。2建立完整的电池回收、处理体系,使人们能方便的把废旧电池交到回收站。3对于毒性较大的铅蓄电池、含汞电池、镍镉电池等必须标有相应的再生利用标志。4强制淘汰部分厂家落后的电池生产工艺及其产品。5鼓励开展再生利用技术研究。对废旧电池再生利用技术的研究与开发,在政策及经济应有所倾向,以确保再生利用技术的经济技术指标及工艺水平达到国际先进水平,实现废旧电池有价成分的综合回收和无二次污染。6对电池生产商、销售商、进口商以及消费者等环节采取买新交旧、收取处理费和环境税等方法筹集资金,建立完整的废旧电池回收、处理体系,以确保废旧电池能够完全回收并得到妥善的处理。三、关于废旧电池的调查报告(一)本调查的主要目的1了解消费者使用电池的主要类型、数量、以及使用后废旧电池的处理方式。2了解消费者对目前市场所销售电池的建议与意见。3了解公众对废旧电池污染环境的认识程度。4加强环境保护宣传,提高全民的环境保护意识及资源危机意识。(二)本调查的主要对象1山东农业大学部分学生2泰安市部分市民(三)本调查问卷的设计方案本调查问卷共分4个方面10个问题。由于各种类型废旧电池所含主要危害成分及其对环境的危害程度不同,因此本调查问卷的第一个方面(包括问题1~4)主要是为了了解目前消费者使用电池的主要类型。由于本调查对象众多,每个人的文化层次及知识结构不同,因此本调查问卷中的问题3~4主要是为了对问题1~2的补充。南孚电池、双鹿电池、白象电池等主要为碱性电池,大公电池、牡丹电池、中华电池等主要为酸性电池。价格在1元以内的主要为酸性电池、在1元至2.5元的主要为有汞碱性电池、在3元至5元的主要为无汞碱性电池、价格在5元以上的主要为可充电电池。目前市场上销售的电池在消费者心目中必然存在着某些方面的不足,这也就决定了未来电池的发展方向,因此本调查问卷的第二个方面(包括问题5~6)主要是为了了解消费者对目前市场销售的电池的不满。由于目前世界性的资源问题、能源问题、污染问题正阻碍着社会的发展与进步,因此加强环境保护及合理利用资源与能源的宣传迫在眉睫。本调查问卷的第三个方面(包括问题7~8)的主要目的是为了了解普通公众对废旧电池污染的认识及对废旧电池污染环境加以宣传。据有关资料表明,目前中国每年产生的废旧电池总量大约为80~90亿只,平均每人每年产生7只废旧电池,本调查问卷的第四个方面(包括问题9~10)主要是为了了解本调查范围内每人每月产生的废旧电池量以及其对废旧电池的主要处理方式。(四)本调查问卷的调查结果通过我们一周时间对西北大学部分学生及西安市部分市民的调查结果如下:(本调查过程中共发放调查问卷600份,收回有效问卷504份)略(五)问卷调查结果的讨论由于本调查的范围有限,所以其中的某些结果可能与总体情况略有出入,但是本调查必定反映了总体中一个地区的情况,因此还是有一定的参考价值。本调查从某种程度上反映了我国电池的消费量使用后对其处理方式以及存在的问题。(六)调查问卷的结论由以上调查问卷结果我们可以得到如下结论:1目前消费者使用的电池主要为一次性碱性电池。这种电池的各方面性能优于一次性酸性电池,但是由于无汞碱性电池的生产工艺尚不成熟及其造价要高于有汞碱性电池,因此目前市场上销售的碱性电池主要为有汞碱性电池,所以废旧电池如果同生活垃圾一同掩埋、焚烧、堆肥等仍然会对环境造成严重的污染。另外,由于碱性电池的外壳是由钢制成,因此废旧电池同生活垃圾一同处理更是对资源的严重浪费。2由问卷的调查结果我们看到消费者对目前市场上销售的电池仍然存在着很多的不满,比如电池的质量太差、不够环保、价格太高等。因此电池生产厂家及科研单位必须加强对电池生产工艺的研究,以便能尽快生产出高质量、低污染、低造价的新型环保电池。3由问卷的调查结果我们还可以发现,目前绝大部分公众对废旧电池若不妥善处理会污染环境已有一定的了解,但是缺乏更近一步的认识及实际行动,因此我们要加强环境保护的宣传与教育,以便提高全民的环保意识及资源危机意识。4由问卷的调查结果我们还可以发现,目前消费者每月使用的电池为两节左右,而绝大部分消费者对废旧电池处理方式为随生活垃圾一起丢弃,这样不仅会对环境造成严重的危害更是对资源的严重浪费。据有关资料表明,如果全国废旧电池全部得以回收利用,每年就可以回收1万吨锌、18~20万吨二氧化锰、2~2.5万吨铜,这是多么大的一笔财富呀!(七)调查过程中发现的问题目前,我国部分消费者已具有一定的环保意识及资源危机意识,认识到废旧电池同生活垃圾一同丢弃不仅污染环境还是对资源的严重浪费。可是我们在调查过程中了解到,有些消费者把用完的电池收集在一起,并且有的收集了很多,可是苦于找不到废旧电池回收站,最终迫于无奈只能将辛辛苦苦积累下的废旧电池随生活垃圾一起丢了。另外,我们在《中国资源综合利用》中了解到北京某废旧电池处理厂却因原料供应不足而被迫破产。由此可见我国在废旧电池回收管理中存在很大的问题。望能引起有关部门的重视使问题得以解决。四结束语我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,废旧电池的收集和处理还存在很多问题有待于解决。虽然2003年五部委发布了《废旧电池污染防治技术政策》,但是政策还有待于落实,公众的环保意识还有待于加强。另外,废旧电池的处理工艺及设备也有待于改进
地球,是人类共有的家园,是人类生命的摇篮;环境,是人类赖以生存的场所,是生活资料的来源。因此,保护环境的问题,显得尤为重要。在这个信息技术爆炸的时代,层出不穷的科技产品让人眼花缭乱。高科技产品逐渐普及,进入寻常百姓家。然而,在使用产品的同时,我们也在污染着我们的环境。生活中广泛使用的电池:手机、文曲星,照相机,mp3等等,造成了不可估量的环境污染就是其中的一个例子。电池中含有汞、铅、镍、锰等多种重金属,若不经过回收和妥善处理,而将其随意丢弃于自然环境之中,有毒物质便会慢慢从电池中溢出进入土壤或水体之中,再通过食物链入人体中,在人体内长期积累而难以排除,以致损害我们的神经系统,肾脏和骨骼,甚至还能致癌,而生活中,我们常常忽视废旧电池的处理环节。随着电子产品使用的日益增加,电池的消费量迅速增加,对于废旧电池的回收与处理问题自然成了突出的问题。我校在申请“绿色学校”时,专门设置了“可回收”与“不可回收”两种回收箱提醒我,我能为废旧电池回收做点什么?为此我开展了一系列调查。1、关于废旧电池回收难的原因调查。如何才能降低废旧电池对环境的污染,我认为回收废旧电池是关键。而在实际生活中有许多棘手的问题需要解决,其中最主要的是:1、市民缺乏环境意识,电池使用者过于分散,这是造成废旧电池回收难的重要原因。2、政府的宣传和执法力度不强,修理废旧电池技术有限是造成废旧电池处理难的重要原因。首先,对一则引人深思的信息的反思。我从《人民日报》中得知:一位以自费回收废旧电池而闻名的新乡市个体工商户田桂荣,于1999年,在一个偶然的机会,从报纸上发现废旧电池对环境造成的危害,这则消息对她的震动很大,她联想到自己销出的数不清的电池会破坏家乡秀美的山川,从此,回收废旧电池成了她的一项业务。刚一开始没有人主动来送,她就拿出自己做生意赚来的钱,以每节2分钱的价格自费收购,新乡市的中小学校、机关、商店等地,留下了田桂荣宣传保护环境回收废旧电池的身影。为了引起人们对废旧电池的关注,她自费制作了数千面印有“以旧换新、拯救地球”字样的绿色环保小旗以及200多个废旧电池回收箱,放在人多的公共场所。在她的不懈努力下,不少新乡市民加入到回收废旧电池的行列。两三年时间,田桂荣回收的废旧电池达60多吨。 然而让她意想不到的是,废旧电池的处理比回收更难。为了给这些固体污染物找一个理想的“归宿”,田桂荣四处奔波,先是找到当地一家电池厂,该厂技术负责人告诉她,从效益角度看,回收处理1节旧电池比生产3节新电池的成本还高,这家企业不愿干这件事。她又找到省、市环保部门,甚至专程到北京找有关部门咨询。但问来问去,得到的答复都是:“受技术条件限制,目前无法处理”。 一方面,她回收的废旧电池处理不成;但另一方面,市民们送来的废旧电池越来越多。没有办法,她只好一车一车地把废旧电池送到离市区十多公里的乡下老家。目前,她位于新乡县合河乡范岭村的老家那漂亮的两层楼房里,装有废旧电池的纺织袋从屋里堆到院子。 针对她的烦恼,记者采访了新乡市环保局副局长陈奇。这位领导认为,废旧电池中所含重金属污染严重,对此科研部门早有定论。但由于技术条件的限制,对废旧电池的回收、处理和再利用,目前还做得很不够。如果采用混凝土浇注填埋,也有一个选址、建厂的问题,还要进行防渗处理,这需要有充裕的经费支持。无独有偶,中央台在今年暑假也报道了另外一则与田桂荣情境完全相同的新闻。可见,市民缺乏环境意识,这是造成我国当前废旧电池污染问题的重要原因。而政府部门滞后的措施和缺乏应有的处理技术,是造成废旧电池污染问题的另一个重要原因。其次,对引人注目的现实的调查结果的反思。利用节假日,我对温州市区一些公共场所就 “对废旧电池的回收活动”进行调查。调查发现,尽管在温州市区的一些商场、社区和学校已经开展了对废旧电池的回收活动,但由于种种原因,成效不大,回收率仅为1%—2%。我做过以下问卷调查,内容包括年龄,职业,使用电池的态度等。此次活动共发放110份问卷,有效答卷90份。具体如下:年龄(岁) 10~20 20~30 30~40 40~45 45~55 55以上 人数 18 25 16 12 11 8 职业 学生 教育界 政府机关 企事业单位 服务业 其他 人数 38 8 2 16 14 12 使用率(平均一星期) 1~3节 3~5节 5~7节 7节以上 使用的电池(节) 83 4 2 1 购买电池的地方 超市 附近小店 路边小摊49 34 7对电池危害的认识 很大 一般 不大 不知道34 42 11 3此外,对本人居住小区附近的调查表明:有收购废旧电池习惯的有25人,对于听说过收购废旧电池活动的有15人。他们中对于开展这种活动的态度积极的有33人。这些数据表明,人们还没有完全形成回收旧电池的观念,有一部分人对于回收废旧电池的观念还不是很强,也可以说是环保意识还不强!其次,我们的政府部门也没有做好这方面的工作—对废旧电池的危害认识还不强,我们的宣传力度还不够。为了做更深入的研究,我针对消费者喜欢购买便宜电池的心态,对“便宜电池”的“便宜”亲身实验了一回:在一些商场的出租柜台或街头的小地摊上,常常会看到那些所谓的“便宜电池”,花个十元钱,你就可以随便买15、16节了。这个价格比品牌电池便宜多了,因此买得人也很多。凭着好奇心,我分别从商场买来“双鹿电池”和从地摊上买来“人人抢购”的便宜电池。在相同的时间里,分别进行放电实验。一天内,同样用于手电筒的放电,“双鹿电池”的电量还有剩余,而那个便宜电池的电量早就没了。结果表明,这些所谓的便宜货,其实并不是货真价实的。而消费者只看表面现象:便宜,不过本质:污染,人为地增加了废旧电池污染。因为:全国现在每年电池的消费量为140亿节,如果大量使用假冒伪劣的便宜电池,就会多增加两个140亿节的废旧电池!而在国家还没有妥善的办法处理之前,劣质电池购买越多,污染就会越严重。为此,我呼吁有关生产便宜电池的厂家应立即停止生产,多生产和开发出一些无污染且电量足的电池来!我提醒电池消费者:请购买无污染的电池,或者买个充电电池。调查表明:国产充电电池的价格为13元一只,进口的也只要15元一只。虽然价格高一些,但可以反复充电200次至500次,平均使用一次的价格每节只有几分钱,比便宜电池更为便宜,比普通的电池更持久,更耐用,更重要的是更有利于保护人类环境不受污染。不要为了一点“利益”而破坏环境,得不偿失啊!2、解决电池回收难的问题的几点建议:我们认为废旧电池回收问题的解决应该统筹兼顾:提高人们的环境意识是基础,制定完备的法律法规,加大有关政府部门的宣传和执法力度是保障,加速废旧电池资源再生利用技术的研究是重要条件等。具体做法如下,在公共场合,可适当粘贴一些警示语,提高人们对环境的保护,以尽量少地使用电池,还可开展一些关于回收废旧电池的公益活动,鼓励人们积极参与;政府部门应对那些制造便宜电池的厂商进行教育或者勒令他们停止生产;研制废旧电池再利用技术,通过科学技术,降低废旧电池的再生产利用的生产成本,提高经济效益,从而变废为宝。解决电池的问题,不是一朝一夕的事,更不是单单靠政府部门的努力的。这是我们大家的事!电池问题的解决,也就相当于在环保方面做出了努力。作为中学生,作为21世纪的主人,我们更应该树立环保意识,身体力行,积极加入环保行列,不做破坏环境之事,多做有益环境之事,从回收废旧电池开始,从不买劣质电池做起,为处理废旧电池努力,好好学习有关知识,争取早日研制出处理废旧电池的最佳方式乃至技术,为21世纪的地球,天蓝地绿水常清尽一份责任!最后,我想说的是,地球母亲在呼唤,世界人民在呼唤,社会大家庭在呼唤,为了你的家人,朋友,自己,保护环境,刻不容缓!关注环境,从解决废旧电池问题开始!
近两年,废电池对环境的影响成为国内媒体热门话题之一。有的报道称电池对环境污染很严重,一节电池可以污染数十万立方米的水。有的甚至说废电池随生活垃圾处理可以引起诸如日本水俣病之类的危害,这些报道在社会上引起了很大反响,有很多热爱环保的人士和团体开展或参加了回收废电池的活动。 然而,国家环保总局有关人士却认为,废电池不用集中回收,以前有关废电池危害环境的报道缺乏科学依据,在某种程度上对群众造成了误导。那么,废电池怎样处理才科学呢?本文拟就此问题作以简要介绍,以期帮助大家更科学地认识废电池处理问题,更好的保护我们的环境。 废电池里面到底有哪些污染物 清华大学环境科学与工程系的博士生导师聂永丰教授,带领课题组专门对废电池的危害和处理做过研究。他介绍说,近年来关于废旧电池给环境带来危害的报道的确很多,但是遗憾的是,这些报道未向读者或观众说明支持其结论的科研内容,没有向读者介绍其分析推理过程,也没有列举因干电池造成污染的实际案例,只有“污染严重”的结论。 废电池中含有哪些有害物质,这些物质通过什么样的机理释放到环境中,会对环境造成多大程度的损害,国内外有无废干电池引起严重污染的案例,发达国家是怎样解决这个问题的?带着疑问,课题组作了全面深入的调查,得出的结论与一些新闻报道相去甚远,这些报道确有不切合实际和偏激之处。 聂教授介绍说,电池产品可分一次干电池(普通干电池)、二次干电池(可充电电池,主要用于移动电话、计算机)、铅酸蓄电池(主要用于汽车)三大类。用量最大、群众最关心,报道最多的是普通干电池。下面所说的电池均指普通干电池。 电池主要含铁、锌、锰等,此外还含有微量的汞,汞是有毒的。有报道笼统地说,电池含有汞、镉、铅、砷等物质,这是不准确的。事实上,群众日常使用的普通干电池生产过程中不需添加镉、铅、砷等物质。 废电池中的汞没有对环境构成威胁 汞的挥发温度低,是一种毒性较大的重金属。很多地方的土壤中也含有微量的汞,在汞矿开采、提炼、含汞产品加工过程中,如密闭措施不够完备,释放到空气中的汞(蒸气)对操作人员的健康影响很大。 电池中虽然含有汞,但由于是添加剂,其含量很少。即便是高汞电池,含汞量一般也在电池重量的千分之一以内。我国电池行业全年的用汞量,大体上与一个汞法聚氯乙烯,或汞法炼金,或高汞铅锌矿采选的企业年排放废水中的含汞量相当。由于电池消费区域大,含汞废电池进入生活垃圾处理系统以后,对环境的影响比前述一个化工企业排放含汞废水所造成的影响要小得多,况且电池使用了不锈钢或碳钢做外包皮,有效地防止了汞的外漏。因而废电池分散丢弃在生活垃圾中,其危害微乎其微,在客观上不可能造成水俣病之类的危害。日本的水俣病是化工企业几十年向一条河流排放大量含汞废水,下游水系中汞逐渐累积造成的。 含汞电池正在被无汞电池代替 当然,含汞废电池毕竟对环境有负面影响(哪怕是轻微的)。因此,在1997年底,国家经贸委、中国轻工总会等9部门联合发出《关于限制电池汞含量的规定》,借鉴发达国家的经验,要求国内电池制造企业逐步降低电池汞含量,2002年国内销售的电池要达到低汞水平,2006年达到无汞水平。 从实际进展来看,国内电池制造业基本按照《规定》要求在逐步削减电池汞含量。据中国电池工业协会提供的数据,我国电池年产量为180亿只,出口约100亿只,国内年消费量约80亿只,基本已达到低汞标准(汞含量小于电池重量的0.025%)。其中约有20亿只达到无汞标准(汞含量低于电池重量的0.001%)。 聂教授最后强调,截至目前国内外均无废电池造成严重污染的报道或科研资料,有关废电池污染环境的说法的确缺乏科学根据,对群众造成了误导。 废电池集中回收处理不当会造成污染 如果按某些报道呼吁的那样,在我国建造一个专业的、能够批量处理废电池的工厂,是否可行呢?国家环保总局污控司固体处彭德富工程师介绍说,建设一个废电池回收处理厂,需要投资1000多万元人民币,而且还要每年至少回收4000多吨废旧电池,工厂才能运转起来。而实际上要回收这样大数量的废电池十分困难。以首都北京为例,在大力宣传和鼓励下,3年才回收了200多吨。在环保模范城杭州市,废电池的回收率也只有10%。据了解,目前瑞士和日本已建好的两家可加工利用废旧电池的工厂,现在也因吃不饱经常处于停产状态。这不得不让我们慎重考虑投资建回收厂的问题。
怎样处理旧电池,废电池?据环保专家介绍,为加强对废电池的回收管理,德国实施了废电池回收管理新规定。规定要求消费者将使用完的干电池、钮扣电池等各种类型的电池送交商店或废品回收站回收,商店和废品回收站必须无条件接受废电池,并转送处理厂家进行回收处理。同时,他们还对有毒性的镍镉电池和含汞电池实行押金制度,即消费者购买每节电池中含有一定的押金,当消费者拿着废旧电池来换时,价格中可以自动扣除押金。 在废电池的处理方面,瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂,其中一家工厂采取的方法是将旧电池磨碎,然后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,锰和铁熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。这家工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金、400吨锌和3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。 德国的马格德堡近郊区兴建了一个“湿处理”装置,在这里除铅酸蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属物,用这种方法获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来,还可省去分拣环节。这套装置年加工能力可达7500吨。 建于日本北海道山区的野村兴产株式会社主要业务是废弃电池处理和废荧光灯处理。他们每年从全国收购的废电池达13000吨,收集的方式93%是通过民间环保组织收集,7%是通过各厂家收集。这项业务开展于1985年,目前净化量一直在增加。以往,主要是回收其中的汞,但目前日本国内电池已经不含汞了,主要回收电池的铁壳和其他金属原料,并进行二次产品的开发制造,如其中一个产品可用于电视机的显象管。 另外,有的国家还制定了一些相关的政策。比如美国、日本废旧电池回收后交到企业处理,每处理一吨政府给予一定补贴;韩国生产电池的厂家,每生产一吨要交一定数量的保证金,用于回收者、处理者的费用,并指定专门的工厂进行处理。还有的国家对电池生产企业征收环境治理税或对废旧电池处理企业进行减免税等。 目前,有关废旧电池的回收与处理的工艺还不太成熟,由于电池所含元素种类多而量少,处理起来成本很高,因此,在各地方建立处理站是不可能的,我所知道的目前比较有规模的处理厂建在河北易县,它是与北京一所高校联合运行的。目前我们所能做的就是尽量将废旧的电池集中起来(你可将其交给当地环保部门),避免到处散布而污染环境。 各地不太一样。 、现在海口市共设置了200多个废电池回收箱,回收的电池集中送到郊区指定的地方进行处理。环卫部门借助本报告知广大市民,如你已搜集到大量废电池,不要随意处置,同时也不要长期放置家中或公共场所。如要环卫部门处置废电池,可拨电话:66221595。 其他国家: 日本: 北海道山区的野村兴产株式会社主要业务是一次废弃电池处理和废荧光灯处理,有职工110人。建于此地是缘于这里是日本发现的第一个水银矿。野村兴产每年从全国收购的废电达13000吨,占全国废弃电池的20%,收集的方式是93%通过民间环保组织收集,7%通过各厂家收集。这项业务开展于1985年,目前,净化量一直在增加。以往,主要是回收其中的水银,通过高温(600~700℃)焚烧炉焚烧令水银废气排除收集,但目前日本国内电池已不含汞了,就主要回收电池的铁壳和其中"黑"原料,并进行二次产品的开发制造,如其中一个产品可利用于电视机的显像管。处理的成本要达80日元/kg,生产的利润主要取决于废旧电池处理前收取的费用(主要是生产厂)和二次利用产品的价值,其中后者是关键。回收电池需占用很大的空间,野村兴产是一个民营企业,日本政府对它没有投入一分钱,但日本电池工业协会提供了很大帮助,和日本各大厂家进行协调进行一些资金补偿。年处理能力可达16000吨。另外提取废荧光灯中的水银一年可达40吨,而全日本一年的需求量也仅为20吨,在这方面完全可做到循环利用,也确保了它的利润。 其他电池如铅酸电池,日本可做到100%地回收,二次电池和手机电池也正在通过生产厂家的配合积极开展,特别是回收锂离子电池中的钴利润可观。通过考察,结合我们国家的实际情况,我认为目前首先是要坚决贯彻执行九部委关于限制电池中汞含量的规定,尽快实现我国电池的无汞化,将一次电池中有害成分汞对环境的影响通过行业执法、厂家努力降至最低,其次是通过各种宣传手段,提高公民的环保意识,进行电池回收和掩埋,建立起废旧电池回收体系。还有就是国家鼓励再生利用技术的研究以尽快做到资源回收后的再利用。至于利润问题可采取多种方式如分摊到消费者身上、开发有市场的产品等等。 德国: 为加强对废旧电池的管理,德国实施了废旧电池回收管理新规定。规定要求消费者将使用完的干电池、钮扣电池等各种类型的电池送交商店或废品回收站回收,商店和废品回收站必须无条件接受废旧电池,并转送生产厂家进行回收处理。 据估计,全球每年有320亿节废旧电池被丢弃,仅德国平均每人每年就要消耗10节电池,合计约30000吨,大量丢弃的废旧电池对土壤环境的破坏是严重的。德国环境部门对于新规定能否杜绝乱扔废旧电池的现象,目前还不能肯定,因为在此之前,废品回收站和生产厂家一般只回收含镉、含汞有毒化学成分的电池,而90%的普通锌碳电池和铝镁电池都被作为生活垃圾填埋或焚烧处理。 据德国环境部统计,德国每年回收带有毒性的镍镉电池只有1/3,而2/3的电池被作为生活垃圾处理,每年流入环境的中的汞约8吨、镍400吨、镉400吨。一般来说,要使普通消费者在生活中区分有毒电池或无毒电池并加以处理是困难的,因此新规定要求商店和废品回收站担当起责任。环境部的一个新的思路是对有毒性的镍镉电池和含汞电池实行押金制度,即消费者购买每节电池中含有15马克的押金,当消费者拿旧电池来换时,价格中可以自动扣除押金。 马格德堡近郊区正在兴建一个"湿处理"装置,在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属物,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨,其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。 德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜,不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池,废电池在真空中加热,其中汞迅速蒸发,即可将其回收,然后将剩余原料磨碎,用磁体提取金属铁,再从余下粉末中提取镍和锰。这种加工一吨废电池的成本不到1500马克。 瑞士: 有两家专门加工利用旧电池的工厂,巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎,然后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金,400吨锌合金及3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。 不过,热处理的方法花费较高,瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。 美国: 在废电池环境管理方面立法最多最细的一个国家,不仅建立了完善的废电池回收体系,而且建立了多家废电池处理厂,同时坚持不懈地向公众进行宣传教育,让公众自觉地支持和配合废电池的回收工作。 废旧电池的回收是循环再利用的第一步,进行再处理是循环再利用的关键。目前已经回收上来的废旧电池,目前仍然躺在仓库中,无家可归。 处理废旧电池的技术并不成问题,发达国家已经有现成的技术,拿过来用就可以了。据了解,德国马格德堡近郊区正在兴建一个"湿处理"装置,在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属物,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨,其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。这套装置年加工能力可达7500吨。 德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜,不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池,废电池在真空中加热,其中汞迅速蒸发,即可将其回收,然后将剩余原料磨碎,用磁体提取金属铁,再从余下粉末中提取镍和锰。这种加工一吨废电池的成本不到1500马克。 瑞士:有两家专门加工利用旧电池的工厂,巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎,然后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金,400吨锌合金及3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。不过,热处理的方法花费较高,瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。 据我们了解,国内的一些科研单位和企业也已经研发出来相关的技术。采用北京科技大学废旧电池处理技术的河北省东华鑫馨废旧电池再生处理厂正在建设中。北京市发展计划委员会也已经批准采用欧洲的技术和设备,建立废干电池处理厂。河南省新乡电池厂已经有科技人员设计出了废旧电池回收再利用的成套技术和生产设备。经过两年攻关,辽宁鞍山市试制成功一种废旧电池回收资源再生及无害化处理工艺,已经通过有关专家和有关部门论证。