| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Behandlingsteknologier for batterier - Fase 1

3 Status for batteriområdet i Danmark

3.1 Lovgivning og særlige ordninger

Indsamlingen af batterier reguleres af Affaldsbekendtgørelsen /10/. I listen over affald i bekendtgørelsen er batterier anført under:

NiCd-batterier, blyakkumulatorer og lithiumbatterier samt usorterede batterier klassificeres som farligt affald (fa), mens rene fraktioner af ikke tungmetalholdige batterier generelt ikke er farligt affald /11/. Kviksølvfrie alkaliske og brunstensbatterier er således ikke farligt affald, og skal derfor ikke indsamles særskilt, men kan principielt bortskaffes via dagrenovationen. Miljøstyrelsen anbefaler dog, at man afleverer batterierne til den kommunale indsamlingsordning, hvis man er i tvivl om batterierne indeholder farlige stoffer /12/.

For blyakkumulatorer og NiCd-batterier er der etableret særlige indsamlingsordninger.

3.1.1 Blyakkumulatorer

Indsamlingen af blyakkumulatorer er sikret gennem en aftale fra 1996 mellem miljøministeren og branchen, repræsenteret ved Foreningen til indsamling af blyakkumulatorer i Danmark, ReturBat.

Aftalen forpligter ReturBat til at indsamle alle blyakkumulatorer i Danmark, og den er suppleret af to bekendtgørelser, hvor den ene fastlægger betingelserne for indsamling og genanvendelse af blyakkumulatorer /13/, mens den anden danner det finansielle grundlag /14/.

Ved denne aftale har ReturBat påtaget sig at forestå driften af ordningen, hvilket bl.a. indebærer registrering af indsamlere, der opfylder kravene i bekendtgørelsen, afregning og kontrol af tilskud til indsamlere, beregning af indsamlingsprocent samt informationskampagner. Der ydes i henhold til bekendtgørelsen et tilskud på maksimalt 0,90 kr. pr. kg til indsamlere, der afleverer brugte akkumulatorer til godkendte genanvendelsesanlæg.

Ordningen er finansieret ved et gebyr, der pålægges blyakkumulatorer, der fremstilles i eller importeres til Danmark.

Gebyret er for blyakkumulatorer:

ReturBat får på baggrund af et godkendt budget overført midlerne fra Miljøstyrelsen til udbetaling af tilskud.

3.1.2 NiCd-batterier

I Danmark har der over en længere årrække været særlige indsamlingsordninger for NiCd-batterier. I starten af 90'erne og frem til 1995 blev indsamlingen varetaget på brancheinitiativ af Foreningen for indsamling af genopladelige batterier.

I 1995 indførte Danmark en miljøafgift på lukkede NiCd-batterier /15, 17/, og afgiften føres tilbage gennem en godtgørelse for indsamlingen og genanvendelse af brugte NiCd-batterier /16, 18/. Miljøstyrelsen overtog organiseringen og administrationen af ordningen, og formålet var at fremme indsamlingen og oparbejdning af NiCd-batterier. For at etablere sig som indsamlingsvirksomhed, skal man registreres hos Miljøstyrelsen.

Afgiften udgør 6 kr. pr. stk. for løse celler og 36 kr. pr. pakke for sammenbyggede celler, mens godtgørelsen udgør 150 kr. pr. kg indsamlede NiCd-batterier, der afleveres til godkendt genanvendelsesanlæg. Der er i perioden 2000-2001 budgetteret med 25,7 mio. kr. årligt /19/.

3.2 EU-direktiv

I 1999 udarbejdede EU et udkast til et direktivforslag vedrørende indsamling og behandling af alle batterier og akkumulatorer /30/. På grund af forskellige indvendinger mod udkastet har Kommissionen imidlertid iværksat en udarbejdelse af et nyt udkast, men der foreligger på nuværende tidspunkt ikke noget om indholdet i dette.

3.3 Forbruget af batterier i Danmark

3.3.1 Primære batterier

Batteriforeningen i Danmark har opgivet, at der årligt bruges i alt ca. 77.000.000 stk. eller ca. 2.500 tons primære batterier i Danmark /1/.

Fordelingen på typer er angivet i tabel 3.1.

Tabel 3.1. Forbrug af primære batterier i 2001 i Danmark /1/

Batteriforeningen anslår at 87% anvendes i husholdningerne mens 13% anvendes af virksomheder.

Mængderne kan være svære at anslå, da der sker import af en del batterier indsat i produkter. Disse batterier registreres ikke i importstatistikkerne.

3.3.2 Sekundære batterier

Forsyningen af åbne NiCd-batterier var i perioden 1995-1997 ca. 30 tons pr. år /20/.

Forbruget af lukkede NiCd-batterier er for 1996 skønnet til 218 - 328 tons /20/.

Forbruget af blyakkumulatorer er 15. - 16.000 tons pr. år /21/.

Det har ikke været muligt at skaffe oplysninger om forbruget af NiMH og lithiumbatterier.

3.4 Bortskaffede og indsamlede mængder i Danmark

I forbindelse med et indsamlingssystem er det ikke så vanskeligt at opbygge et system til registrering af den indsamlede mængde for de enkelte batterityper. Det vanskelige består i at vurdere indsamlingsprocenten, hvilket er et mål for indsamlingssystemets effektivitet, og dermed et mål for hvor mange batterier, der bortskaffes uden om systemet.

Indsamlingsprocenten kan helt simpelt beregnes ved at tage forbruget af batterier i et bestemt år, vurdere middel-levetiden for disse batterier og sammenligne den forbrugte mængde med den indsamlede mængde i året hvor batterierne er udtjente. Imidlertid skal der også tages hensyn til, hvad der kaldes "pulterkammereffekten" og "pipelineeffekten". Pulterkammereffekten er et udtryk for, at der er en tendens til, at udtjente batterier opbevares et stykke tid inden de afleveres. Dette er især udtalt for husholdningsbatterier. Pipelineeffekten er den tid som batterierne er i indsamlingssystemet inden de registreres. Det kan eksempelvis være tiden inden en boks til indsamling tømmes, opbevaring på mellemlager etc.

Middellevetiden, pulterkammereffekten og pipelineeffekten er størrelser, som det er meget vanskelig at beregne eksakt. Derfor bliver den beregnede indsamlingsprocent heller ikke eksakt, men et tal behæftet med nogen usikkerhed.

Batterier er i Danmark blevet indsamlet på frivillig basis siden begyndelsen af 70'erne, men kommunerne har siden 1990 været forpligtiget til at indsamle de batterityper, der klassificeres som farlige. Dvs. batterier med kviksølv, NiCd-batterier, blyakkumulatorer, lithiumbatterier og usorterede batterier. Rene fraktioner af f.eks. ikke tungmetalholdige batterier klassificeres ikke som farligt affald, og skal derfor ikke indsamles separat.

I praksis betyder det, at der i de enkelte kommuner er etableret forskellige indsamlingsordninger. F.eks. ved opstilling af indsamlingsbokse i forretninger, skoler m.v., husstandsindsamling med miljøbiler, indsamling på genbrugspladser og lignende.

Med det nuværende system er indsamlingsraten vurderet til omkring 50%, hvilket Miljøstyrelsen vurderer ikke er tilstrækkeligt /37/.

Fra de indsamlede batterier udsorteres manuelt, af både private og kommunale affaldsfirmaer, blybatterier, NiCd-batterier, NiMH-batterier og knapceller til genanvendelse. Lithium-batterier udsorteres til enten genanvendelse eller forbrænding/deponering. Den resterende fraktion, som herefter er en blanding af alkaliske og brunstensbatterier er stadig klassificeret som farligt affald, med mindre kviksølvholdige alkalibatterier er sorteret fra. Dette lader sig dog vanskeligt gøre ved en manuel sortering. Alternativt kan batterierne sorteres i en alkali- og en brunstensfraktion, og herefter er det kun alkalifraktionen der klassificeres som farligt affald. Brunstensfraktionen kan derfor deponeres på almindelige kontrollerede lossepladser.

Eneste slutmodtager i Danmark til blandede alkali- og brunstensbatterier samt alkalibatterier, der ikke er garanteret kviksølvfrie, er Kommunekemi a/s, hvor batterierne indstøbes i beton og deponeres på specialdeponi. Alternativt skal batterierne eksporteres til oparbejdning i udlandet, men på grund af prisniveauet har denne mulighed dog ikke hidtil været brugt.

Kommunekemi har de seneste år modtaget følgende mængder:

I forhold til en indsamlingsrate på 50% samt det samlede forbrug på ca. 1.300 tons alkali- og ca. 1.100 tons brunstensbatterier pr. år, er det således kun relativt beskedne mængder Kommunekemi modtager.

Der kan være flere mulige forklaringer på dette:

1. Indsamlingsraten er betydeligt mindre end 50%. Hvis raten var 50% skulle Kommunekemi modtage alene omkring 650 tons alkalibatterier om året til specialdeponering.
    
2. Kviksølvholdige alkalibatterier frasorteres. De resterende alkalibatterier deponeres sammen med brunstensbatterierne på almindelige kontrollerede lossepladser, og kun de kviksølvholdige alkalibatterier sendes til Kommunekemi.
    
3. Usorterede alkalibatterier deponeres sammen med brunstensbatterier på almindelige kontrollerede lossepladser.

Det må antages, at praktisk taget alle de batterier der ikke indsamles, bortskaffes via dagrenovationen. De forbrændes således sammen med det øvrige husholdningsaffald på forbrændingsanlæggene. Kviksølv, cadmium, bly og zink fra batterierne vil fordampe og belaste forbrændingsanlæggenes røggasrensningsanlæg, ligesom ressourcerne i batterierne vil gå tabt.

Regnes eksempelvis med at 50% af alkali-/brunstensbatterierne ender i forbrændingsanlæggene betyder det, at omkring 1.200 tons brunstens-/alkalibatterier forbrændes pr. år. Dette medfører en årlig belastning af forbrændingsanlæggenes røggasrensningsanlæg med 240 tons zink, mens 120 tons jern og 300 tons mangan ender i slaggen.

Da vi ikke har ét system for indsamling af alle batterityper I Danmark, findes der ikke samlede opgørelser over hvor mange brunstens- og alkalibatterier der totalt indsamles om året, og det er derfor meget vanskeligt at vurdere indsamlingsraten.

For bly- og NiCd-batterier, hvor der eksisterer specielle ordninger findes der dog data.

Blyakkumulatorer
I perioden fra 1994 til 1999 er der årligt blevet indsamlet 14.000 -15.300 tons blyakkumulatorer, og i 2000 blev der indsamlet ca. 15.600 tons /22/.

Indsamlingsprocenten er tæt på 100% /21/.

NiCd-batterier
I 1998 blev der indsamlet ca. 80 tons NiCd-batterier til genanvendelse, hvilket svarer til mindst 40% af de udtjente batterier. Den resterende batterimængde på et sted mellem 0 og 90 tons, svarende til 0 - 14 tons cadmium, vurderes at være bortskaffet via dagrenovationen til forbrænding/deponering /20/.

Miljøstyrelsen vurderer, at indsamlingsraten i 1998 har været ca. 70%, men anfører, at værdien er behæftet med nogen usikkerhed på grund af ”pulterkammer-” og ”pipelineeffekten” samt det øgede forbrug af NiCd-batterier fra først i 90'erne /24/.

3.5 Udviklingstendenser

3.5.1 Primære batterier

Der er i øjeblikket ikke noget der tyder på, at forbrugsmønstret for de primære batterier vil ændre sig markant i forhold til det nuværende. Flere år fremover må det derfor forventes, at brunstens- og alkalibatterier vil udgøre langt den overvejende del af de primære batterier der anvendes. Der er heller ikke noget der tyder på, at der i nær fremtid vil forsvinde eller opstå nye anvendelsesområder i forhold til de nuværende, hvorfor den anvendte mængde også må forventes at holde sig nogenlunde konstant.

3.5.2 Sekundære batterier

Forbruget af små, sekundære batterier er gennem de seneste 5 år steget markant på grund af den øgede brug af bærbar elektronik, ligesom de typer af små, sekundære batterier der har været anvendt, har ændret sig markant. Det forventes dog, at det samlede forbrug af små, sekundære batterier vil være relativt konstant over de næste 10 år, men de typer af batterier der anvendes vil ændre sig yderligere /23/.

Figur 3.1. Den forventede markedsudvikling på verdensplan for små genopladelige batterier. Efter /23/

For bare 5 år siden var NiCd-batterierne det altdominerende genopladelige batteri, men i dag er der flere forskellige typer på markedet.

Gennem de senere år er der på verdensplan sket en stor stigning i anvendelsen af NiMH-batterier, således at disse til mange anvendelser, som f.eks. bærbare elektroniske apparater, har fortrængt NiCd-batterier. Dette kan især tilskrives NiMH-batteriernes større energitæthed i forhold til NiCd-batterierne, samt de bedre miljøegenskaber fordi de ikke indeholder cadmium.

I Danmark er forbruget af NiCd-batterier ca. halveret fra 1995 til 2001, hvilket ses af at der i 1995 kom 45 mio. kr. ind fra afgifter, mens der i 2001 kun kom 20 mio. kr. ind /24/. Dette fald i forbruget kan både tilskrives den tekniske udvikling og indførelsen af afgiften på NiCd-batterier i 1995.

Til trods for at der praktisk taget ikke mere anvendes NiCd-batterier til nyt elektronisk udstyr har forbruget af NiCd-batterier dog kun været svagt faldende. Det kan sandsynligvis tilskrives den øgede brug af batteridrevet håndværktøj, hvor NiCd-batterier er de mest egnede i dag.

Hvis der på EU-plan gennemføres et forbud mod cadmium i batterier, vil dette naturligvis betyde et voldsomt fald i brugen af NiCd-batterier, og en stigning i de øvrige typer.

Lithiumbatterier har endnu større energitæthed end NiMH-batterier. Lithium-ion batteriet har gennem de seneste 5 år i stigende udstrækning været anvendt. Ligeledes ses der også en stigende anvendelse af de nye lithium-polymer batterier.

Fremover må man derfor forvente et faldende forbrug af NiCd-batterier - måske til nul, et uændret eller måske faldende forbrug af NiMH-batterier, og et stigende forbrug af lihiumbatterier.

3.5.3 Brændselsceller

Brændselsceller er en energikilde, der arbejdes en del på at udvikle i dag. De bygger på et helt andet princip end batterier, men kan på samme måde som batterier anvendes som strømforsyning. Brændselscellen er dog ikke i dag færdigudviklet til at kunne anvendes, hvor vi i dag anvender små batterier, men på længere sigt regner man med, at brændselscellen vil kunne erstatte batterier.

En brændselscelle virker som i et batteri ved at kemisk energi omdannes til elektrisk energi. Et batteri opbruges når det producerer el, og et sekundært batteri kan tilføres ny energi fra en ekstern strømkilde. Den afgørende forskel til en brændselscelle er, at den kan producere el uden pauser så længe den får tilført brændsel i form af brint.

Princippet i en brændselscelle er, at brint, ved hjælp af en katalysator, spaltes i ioner og elektroner. Brintionerne vandrer gennem en membran fra anoden til katoden, mens elektronerne løber gennem en ekstern strømkreds og producerer således en elektrisk strøm. Ved katoden forbinder brintionerne og elektronerne med atmosfærisk ilt, og der dannes vand.

Brinten, der anvendes som brændsel, kan fremstilles ud fra kulbrinter, f.eks. naturgas, methanol el. lignende i en såkaldt reformator, der kan være bygget sammen med brændselscellen.

Brændselsceller kan bygges op som større energiproducerende anlæg, hvor fordelene skulle være højere virkningsgrader i forhold til konventionelle anlæg, eller som små transportable celler til erstatning for batterier. Der er dog nogen vej endnu før de små anlæg er færdigudviklet, mens der for de større stationære anlæg allerede findes demoanlæg på op til 5 MW /25/.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |