II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

"ПОЛЬЗА И ВРЕД БАТАРЕЙКИ"

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Груничева М.А. 1

---

1МАОУ "Гимназия" города Старая Русса

Козина С.Ю. 1

---

1МАОУ "Гимназия" города Старая Русса

Работа в формате PDF

748 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Большинство привычных бытовых приборов, которыми мы ежедневно пользуемся, работают от автономных источников питания, то есть батареек. Что бы мы делали без этих «палочек-выручалочек», которые позволяют нам пользоваться электричеством там, где нет никаких розеток и проводов! Мы берем с собой в лес фонарик, слушаем музыку на пляже, в поездке у нас всегда под рукой фотоаппарат, а малыши выносят на улицу движущиеся игрушки… И везде работают батарейки!

На этикетке батарейки обычно указано, что их нельзя выбрасывать в корзины с бытовым мусором, но, как правило, люди игнорируют предостерегающий знак. А ведь, этот знак означает, что выброс батареек наносит вред окружающей среде.

Актуальность исследования–Выбрасывая батарейки вместе с другим бытовым мусором, люди, не подозревают о том, что способствуют загрязнению грунта и воды токсичными и вредными веществами, что приводит к экологической проблеме будущего поколения.

Батарейки, вместе с другими отходами вывозятся на свалки, где их оболочка разрушается, итяжелые металлы, выделяясь из поврежденных батареек, проникают в грунтовые воды.

Объект исследования – батарейка

Предмет исследования –вредное воздействие на окружающую среду использованных батареек

Цель исследования– выяснить, какой вред несут использованные батарейки для окружающей среды, если их неправильно утилизировать, возможно ли избежать вредного воздействия на окружающую среду.

Задачи исследования:

1. Изучить литературу по данному вопросу

2. Познакомиться со строением батареек

3. Выявить вредное воздействие химических веществ, составляющих основу батареек

4. Выявить вред от использованных батареек при их неправильной утилизации

5. Просчитать стоимость доставки батареек на утилизацию из Старой Руссы

Методы исследования:моделирование, анализ, сравнение, наблюдение, проведение опытов, математические расчеты, эксперимент.

В настоящее время мы не можем представить свою жизнь без батареек. Они повсюду, начиная с любой детской игрушки и заканчивая электромобилем. Получается, что батарейки - важная составляющая нашей жизни, поэтому рассмотрим какими они могут быть, несут ли они вред природе, человеку.

Классификация батареек осуществляется в зависимости от материалов, из которых изготовлены их активные компоненты: анод, катод и электролит. Существует пять видов современных источников питания:

1. солевые - R;

2. щелочные - LR;

3. ртутные

4. серебряные - SR;

5. литиевые - CR.

.

В зависимости от напряжения, высоты, диаметра и формы, источники питания можно определённым образом систематизировать. Одной из самых популярных систем классификации является американская. Такая стандартизация отличается удобством, её применяют во многих странах. Согласно американской системе источники питания классифицируются следующим образом:

Международной электротехнической комиссией (IEC) создана определённая система обозначений, согласно которой следует маркировать все батарейки. На корпусе источника питания должна быть указана информация о его энергоёмкости, составе, размере, классе и величине напряжения.

• D – 20;

• C – 14;

• AA – 6;

• AAA – 03;

• PP3 – 6/22.

Производители предлагают покупателям батарейки самых различных типов и размеров, которые могут быть одноразовыми, или же перезаряжаемыми. Отработанная батарейка содержит довольно опасные вещества, такие как:

• олово

• ртуть

• цинк

• магний

• никель

• кадмий

• свинец

Использовать обычные пальчиковые батарейки - это довольно практично и удобно, но батарейки довольно быстро срабатываются, и возникает необходимость в их замене.

Выбрасывать отработанные элементы нужно только в специальные контейнеры для батареек, устанавливаемые в пунктах приема.

По статистике, в одной только Москве ежегодно на свалке оказываются свыше 15 миллионов батареек. На мусоросжигательных заводах они горят, выпуская в атмосферу диоксины - ядовитые соединения, которые вызывают онкологию и нарушения репродуктивной системы, ослабляют здоровье детей и замедляют их развитие.

Диоксины попадают также в землю и в воду, потом в растения, которые употребляет человек. Они распространяются на большие расстояния, воздействуя на все население, поэтому не важно, живет человек в непосредственной близости от мусоросжигательного завода или нет. Они проникают в почву, в подземные воды и водохранилища. Кипячение воды от тяжелых металлов, в отличие от бактерий, не спасает.

Даже если батарейки не сжигаются, их корпуса в воде или почве постепенно повергаются коррозии и разрушаются, после чего вредные вещества из них выделяются в окружающую среду.

1. Рекомендуется отдавать предпочтение такой технике, которая не нуждается в использования батареек: продукты, работающие от сети, от альтернативных источников энергии или от ручного завода.

2. Следует покупать батарейки, которые можно заряжать по - новой.

3. Покупать нужно батарейки с надписью «без кадмия», «без ртути».

4. Запрещается выбрасывать батарейки в корзину общего мусора. Их нужно складировать в места, для последующей их утилизации. Если нет возможности отнести батарейки в пункты сбора их рекомендуется копить в пластиковой закрытой таре желательно не в доме, до лучших времен.

5. Поиск единомышленников поможет очистить планету и также создать ответственность за собранный груз. К тому же, так появится большая возможность вывезти батарейки на утилизацию.

На челябинском перерабатывающем заводе "Мегаполисресурс" заработала пилотная линия переработки отслуживших свой срок элементов питания.

"Были многочисленные запросы: от общественников, от администрации Санкт-Петербурга. Они провели несколько социальных мероприятий, набрали в результате расширенного сбора батарейки, а потом выяснили, что их некуда девать. Вначале это был некий вызов, интересно было чисто технически попробовать это прогнать", — сказал директор предприятия Владимир Мацюк.

Для работы с батарейками компания адаптировала собственную технологию утилизации электронного лома. Как отмечают в «Мегаполисресурсе», она позволяет перерабатывать батарейки с эффективностью до 80 процентов, что превышает показатели многих европейских компаний (по данным тайваньского поставщика решений в области оптоэлектроники Everlight, за рубежом восстанавливают около 60 процентов цинка и марганца, 10-20 процентов стали).

Сырье, получаемое после рециклинга батареек, – железо, графит, сульфаты цинка и марганца – можно использовать как для создания новых элементов питания, так и в других отраслях, в частности в фармацевтике и косметологии.

"Ежегодно мы готовы перерабатывать 15 тысяч тонн батареек – производственных мощностей достаточно", – говорит Владимир Мацюк.

Главными посредниками между потребителем и заводом намереваются стать общественные организации и крупные торговые сети. Сейчас «Мегаполисресурс» совместно с общественниками проводит в разных городах России акции по раздельному сбору отходов с целью их дальнейшей вторичной переработки.

IIIПрактическая часть

Я посадила в два контейнера одинаковые семена помидоров. Когда появились ростки, то рядом с одним ростком вставила батарейку. Ростки развивались неодинаково.

На 4 день, росток, с которым рядом была батарейка завял, а второй до сих пор растет.

(см. Приложение 1)

Я разрезала батарейку. Содержимое разделила по частям. Изучила, что за что отвечает.

(см. Приложение 2)

Я взяла три одинаковых емкости. В одну из них налила воду, в другую - щелочной раствор (NaCl и вода), а в третью – кислоту (уксус). В каждую жидкость я опустила по одной кислотной и одной щелочнойбатарейке. На 2 день в воде щелочная батарейка начала ржаветь. На 3 день кислотная батарейка в воде тоже начала ржаветь. В щелочи изменений не наблюдалось. В кислоте на второй день кислотная батарейка выделяла черное вещество. На 3 день батарейки окрасили кислоту в коричневый цвет.

(см. Приложение 3)

1. Я нашла размеры кузова грузовой газели - 3м 1,9м 1,5м.

2. Вычислила его объем _

3. Нашла размеры батарейки (аа) - 0,0505м 0,00005256м

4. Вычислила ее объем _

5. Вычислила (не смотря на максимально допустимый вес груза) сколько батареек может поместиться в этот кузов _

6. Вычислила сколько батареек весит 1500кг (1 батарейка 24г) _

7. Нашла в Интернете расстояние от Старой Руссы до Челябинска (где находится завод по переработке батареек) 1857км

8. Расход у данной газели 13л=100км

9. _

10. _ бензина уйдет на дорогу в Челябинск

11. 1л бензина стоит 36 рублей

12. _ - денег на бензин уйдет на дорогу в Челябинск

13. _ - денег на бензин уйдет на дорогу туда и обратно.

Вывод: 62 500 батареек может свезти грузовая газель в Челябинск на завод. Поездка будет стоить 17 381 рублей.

Доставка использованных батареек по железной дороге

1. Я нашла размеры крытого вагона - 12,2м 2,5м 2,6м.

2. Вычислила его объем _

3. Нашла размеры батарейки (аа) - 0,0505м 0,00005256м

4. Вычислила ее объем _

5. Вычислила (не смотря на максимально допустимый вес груза) сколько батареек может поместиться в этот кузов _

6. Вычислила сколько батареек весит24 400кг (1 батарейка 24г) _

7. Нашла в Интернете расстояние от Старой Руссы до Челябинска (где находится завод по переработке батареек) 2279км

8. Стоимость перевозки груза в контейнере 35 000 рублей

Вывод: 1 016 666 батареек можно свезти в контейнере (40 футов) в Челябинск на завод. Поездка будет стоить 35 000 рублей.

Мы люди, считаем себя самыми умными обитателями планеты, но посмотрите, что мы делаем? Дождевые черви рыхлят землю и обогащают её питательными веществами, а мы, люди - истощаем. Растения без устали извлекают из земли тяжёлые металлы, а мы их туда складываем. А основной источник тяжёлых металлов, ртути, свинца и кадмия, и щелочного металла лития - отработанные батарейки. Даже одна единственная пальчиковая батарейка заражает 20 квадратных метров земли! Так давайте помогать бескорыстным и трудолюбивым подземным жителям и растениям! Ведь в итоге вся отрава, которую мы беспечно отправили на помойку, возвращается к нам - с водой из-под крана, с дымом горящей свалки, с рыбой, выловленной в реках и озерах. Хотите пить чистую воду, дышать чистым воздухом? Во всём мире отработанные батарейки собирают и утилизируют отдельно от бытового мусора. Давайте же и мы поступать так же! Не забывайте, что отравление тяжёлыми металлами, содержащимися в батарейках, приводит: к сердечной недостаточности, поражению почек и печени, поражению центральной нервной системы и даже к смерти!

1. Брюханов А.В., Пустовалов Г.Е., Рыдник В. И.Толковый физический словарь. Основные термины: около 3600 терминов. -М.: Рус. яз., 1987.

2. Вилли К.Биология.-М.: Мир, 1968.

3. Дубровский И. М., Егоров Б. В., Рябошапка К.П.Справочник по физике. - Киев: Наукова думка, 1986.

4. Кикоин И.К., КикоинА.К.Физика: Учеб.для 9 кл. сред. шк. - 3-е изд. - М.: Просвещение, 1994.

5. Кошкин Н. И., ШиркевичМ.Г.Справочник по элементарной физике10-е изд., М.: Наука, 1988.

6. ЛьоццыМ.История физики. - М.: Мир, 1970.

7. Мясников Л.Л.Неслышимый звук.

8. Пирс Дж.Почти всё о волнах.-М.: Мир, 1976.

9. Разговор муравьёв."Наука и жизнь", 1978, No.1, стр. 141

10. Храмов Ю. А.Физики: Биографический справочник. -2-е изд. - М.: Наука, 1983.

11. Энциклопедический словарь юного техника/ Cост. Б. В. Зубков С. В. Чумаков. -2-е изд., М.: Педагогика, 1987.

День 1

День 2

День 3

День 4

День 5

День 4

День 5

День 3

День 1

День 2

День 4

День 5

День 1

День 2

День 3

День 4

19