| Front page | | Contents | | Previous | | Next |

Collection Potential for Nickel-Cadmium Batteries in Denmark

Resumé

Kun halvdelen af de brugte cadmiumbatterier indsamles separat

Indsamlingspotentialet for NiCd-batterier, dvs. de mængder af nikkel-cadmium batterier som bortskaffes årligt i det danske samfund, vurderes at være omkring det dobbelte af den mængde NiCd-batterier, der rent faktisk indsamles under den danske, separate nikkel-cadmium-indsamlingsordning. Cadmium er et giftigt tungmetal. For at mindske cadmiumforurening har Danmark gennem mere end to årtier arbejdet på at minimere tilførslen af cadmium til samfundet. NiCd-batterier bidrager med langt hovedparten af cadmiumtilførsel til det danske samfund. Resultaterne tyder på at selv om der gøres meget for at indsamle NiCd-batterier, bortskaffes der stadig betydelige nikkel-cadmiummængder sammen med almindeligt affald, hvilket vil resultere i forøget cadmiumforurening både nu og i fremtiden. Vurderingsmetoden, som er udviklet for Miljøstyrelsen i Danmark, virker robust over for usikkerhederne forbundet med opgørelsen af forbrugsmængder. Vurderingen er en opdatering af en lignende undersøgelse fra 1994.

Baggrund og formål

Formålet med denne undersøgelse er at give en vurdering af indsamlingspotentialet for NiCd-batterier, dvs. den samlede mængde NiCd-batterier, som kunne indsamles i et givent år, hvis brugerne bortskaffede alle NiCd-batterier i overensstemmelse med den særskilte indsamlingsordning og ikke kasserer dem sammen med husholdningsaffald.

Denne undersøgelse er en 2004-opdatering for Danmark, baseret på den metodik der blev udviklet af Maag og Hansen (1994) i deres første vurdering af indsamlingspotentialet for genopladelige batterier. Opdateringen er udarbejdet for Miljøstyrelsen i Danmark.

Undersøgelsen

Indsamlingspotentialet er her forsøgt vurderet på basis af følgende faktorer:

Årligt forbrug (salgsmængder) af batterier for de individuelle anvendelser, vurderet på basis af information fra leverandører, rapporter og statistikker. Usikkerheder relateret til bestemmelsen af forbrugsdata er inddraget i beregningerne ved brug af stokastiske variabler.

Batteriernes levetid for hver enkelt anvendelse. Vurderet på basis af detaljerede informationer fra fabrikanter etc. om batteriernes egenskaber, opladningsteknologi og brugsmønstre.

Tidsintervallet i hvilket brugerne beholder defekte batterier, før de bortskaffes (betegnet "pulterkammereffekt". Er inddraget i vurderingen af indsamlingspotentialet ved brug af 4 specificerede scenarier for pulterkammereffekten.

Hovedresultater

Indsamlingspotentialerne for NiCd-batterier i Danmark i 1997 - 2004 blev vurderet til at ligge imellem minimums- og maksimumsværdierne vist i tabel 0-1. De skønnede indsamlingspotentialer viste sig at være robuste over for de anvendte pulterkammereffekt-scenarier.

For årene 1997 - 2002 er de beregnede indsamlingspotentialer sammenlignet med antallet af NiCd-batterier, som faktisk er blevet indsamlet under den danske ordning for separat indsamling af NiCd-batterier. Den skønnede indsamlingseffektivitet varierer over årene, men ligger generelt i intervallet 30 - 70% af de beregnede indsamlingspotentialer.

Tabel 0-1 Middelværdier for indsamlingspotentialet I 1997-2005; samt sandsynlige minimums- og maksimumsværdier for potentialet på tværs af alle 4 scenarier, tons/år.

Note *1: Minimum and maximum blandt alle 5%/95% fraktil-værdier på tværs af de 4 pulterkammer-effekt scenarier og de tre testede levetids-eksempler. *2: Alternative præsentation af middelværdiens usikkerhed, i form af differencen mellem middel og intervalgrænser. Tallene I kolonnen udtrykker "A" i den ofte brugte notation "Middelværdien +/- A %".

ProjektresultaterLukkede NiCd-batterier

Denne rapport dækker lukkede nikkel-cadmiumakkumulatorer, også benævnt genopladelige batterier. De kaldes i almindelighed NiCd-batterier, og det er den betegnelse der bruges i denne rapport.

De store kasseformede akkumulatorer, de såkaldte "åbne" nikkel-cadmiumakkumulatorer (der ligner blyakkumulatorer til køretøjer etc.), dækkes ikke af denne rapport. Åbne nikkel-cadmiumakkumulatorer bruges ikke meget i Danmark (Drivsholm et al., 2000), og indsamles ikke gennem de samme kanaler som NiCd-batterier i Danmark.

Illustration af hvordan forbrugs-, levetids- og pulterkammereffektscenarier påvirker indsamlingspotentialet

Sammenhængen mellem forbrug, defektrate for batterierne og indsamling efter pulterkammereffekten er vist for et eksempel, professionelt elværktøj, i figur 0-1 nedenfor. Det bør bemærkes at figuren kun er ment som illustration af de principper der er anvendt i vurderingen. Kommentering af selve tallene sker i andre afsnit af rapporten.

Den blå linie er det beregnede forbrug af NiCd-batterier i den vurderede periode. Forbruget toppede i 1988 og 2000. Forbruget før 1985 og efter 2004 er ikke bestemt. Som sådan illustrerer figuren i princippet hvorledes situationen ville være, hvis salget af denne nikkel-cadmium-anvendelse ikke fortsatte efter 2004.

Den lyserøde linie illustrerer hvorledes defektraterne forsinkes sammenlignet med forbruget. Maksimum for defektraten ses omtrent 1 gennemsnitslevetid efter maximum for forbruget. Defektrate-toppen er bredere end forbrugs-toppen, fordi den anvendte levetidsfordeling spreder tilfældene af batteridefekt over en årrække omkring gennemsnitslevetiden; det afspejler den kendsgerning at ikke alle batterier bliver defekte på nøjagtig samme tid efter købet. Defektraterne før 1990 er ikke vist, da input til forbrugsestimater for årene før 1985 ikke foreligger.

Den gule linie er de beregnede årlige indsamlingspotentialer. Den illustrerer hvorledes pulterkammereffekten forsinker den faktiske bortskaffelse af defekte batterier yderligere. I dette tilfælde vises indsamlingspotentialet beregnet for pulterkammereffekt-scenarie 3 (se afsnit 3.6). I dette scenarie antages halvdelen af forbruget af professionelle elværktøjer at være brugt af såkaldte "organiserede brugere", som gennemsnitligt kasserer deres defekte batterier efter 1 år, mens den anden halvdel antages brugt af "uorganiserede brugere", som kasserer deres defekte batterier efter gennemsnitligt 7 år. Bortskaffelsestidspunktet forskydes sammenlignet med den tid hvor batteriet bliver defekt, og den sammensatte pulterkammereffekt-model anvendt i scenarie 3 spreder bortskaffelsen af de brugte batterier over et større tidsrum. Hvis en ensartet tidsforskydning for alle anvendelser (scenarie 4) var blevet vist, ville den gule linie være en præcis kopi af defektratelinien (lyserød linie), som simpelthen ville være forskudt 4 år sammenlignet med defektraterne.

Klik her for at se figur 0-1

Forbrugsvurdering

En detaljeret oversigt over forbruget af NiCd-batterier over tid og fordelt på anvendelser ses i tabel 2.8 i afsnit 2.9.1. De samme data er vist i figur 0.2 nedenfor (for baggrunden for de enkelte data, se de respektive afsnit i rapporten).

Bemærk at kategorien "andre anvendelser" afspejler grove skøn for perioden 1985 - 1993, som stammer fra Maag og Hansen (1994), interpolationer for perioden 1994 - 1996, og balancer versus samlede NiCd-forbrugstal baseret på statens indtægter fra NiCd-afgiften i årene 1997 - 2002 (som beskrevet i afsnit 2.9.2).

Figuren viser hvorledes forbruget topper omkring 1997 - 2000 og falder i løbet af 2002, da NiCd-batterier gradvist blev erstattet af NiMH- og Li-ion-batterier. Der er kun få anvendelser af NiCd-batterier tilbage, hvoraf batteriværktøj er den vigtigste tonnagemæssigt. Men også i batteriværktøj er substitutionen sat ind i de senere år.

Klik her for at se figur 0-2

Vurderingens resultater

Vurderingsresultaterne er præsenteret detaljeret i tabel 3.8 i afsnit 3.8. En nærmere betragtning af tabel 3.8 viser at de fremkomne indsamlingspotentialer er temmelig robuste over for både pulterkammereffekt-scenarier og de forskellige afprøvede levetids-fordelinger for perioden 1997 - 2005, som er mest interessant her. Dette betragtes hovedsageligt som et resultat af forbrugsudviklingen, kombineret med batterilevetidsfordelingens "udjævningseffekt" (ikke alle batterier købt i "år 1" bliver defekte inden for samme "år x", se illustration i figur 0-1 ovenfor). Som vist ovenfor toppede forbruget i årene 1997 - 2000 og viste en faldende tendens fra 2000 til 2002.

Tabel 0.2 nedenfor viser de beregnede middelværdier for indsamlingspotentialet samt det absolutte minimum og maksimum blandt de viste fraktiler, set over beregnede scenarier. Skemaet viser også de beregnede forskelle mellem minimums- og maksimumsfraktilerne for hvert år i tons og halvdelen af den samme difference i procent af gennemsnitsværdien (svarende til en notation, der beskriver resultatet som "middelværdien +/- a %").

Tabel 0-2 Middelværdier for indsamlingspotentialet I 1997-2005; foruden sandsynlige minimums- og maksimumsværdier for potentialet på tværs af alle scenarier, tons/år.

Note *1: Minimum and maximum blandt alle 5%/95% fraktil-værdier på tværs af de 4 pulterkammer-effekt scenarier og de tre testede levetids-eksempler. *2: Alternative præsentation af middelværdiens usikkerhed, i form af differencen mellem middel og intervalgrænser. Tallene I kolonnen udtrykker "A" i den ofte brugte notation "Middelværdien +/- A %".

Konklusioner

Skønt vurderingen ikke helt tager højde for alle usikkerheder, kan det konkluderes at der er stor sandsynlighed for at de reelle indsamlingspotentialer for NiCd-batterier i Danmark ligger mellem minimums- og maksimumsværdierne vist i tabel 0.2.

Til sammenligning vises i tabel 0.3 de indsamlede mængder af NiCd-batterier i Danmark hvert år siden indførelsen af den statslige godtgørelse for indsamlede NiCd-batterier i 1996.

Tabel 0-3 Indsamlede mængder NiCd-batteries registreret i Danmark 1996-2003, tons/år

Bemærk at der går nogen tid fra indsamlingen af NiCd-batterierne til udbetaling af godtgørelsen og mængden derfor fremgår af Miljøstyrelsens statistikker (den såkaldte "pipeline-effekt"). På linie med normale forretningsprincipper overstiger dette tidsrum sandsynligvis ikke 1 år. Indsamlingsgodtgørelsen var 120 DKK/kg NiCd-batterier indsamlet fra 1996 - 1999, men den blev hævet til 150 DKK/kg regnet fra 2000. Godtgørelsen er hoveddrivkraften bag dette system, og de viste antal kan betragtes som værende præcise.

Ved en sammenligning af tallene i de to tabeller fremkommer oversigten vist i tabel 0.4. Bemærk at her er de indsamlede mængder vist for 1997 de mængder, der først blev registreret i 1998 (for at tage højde for pipeline-effekten). Tabellen viser at de beregnede indsamlingspotentialer indikerer at der er blevet indsamlet store mængder af NiCd-batterier, men at en næsten ligeså stor mængde ikke er blevet indsamlet.

Tabel 0-4 Sammenligning mellem beregnede indsamlingspotentialer og faktisk indsamlede NiCd-batterimængder

| Front page | | Contents | | Previous | | Next | | Top |

Version 1.0 May 2005, © Danish Environmental Protection Agency