Болшая проблема маленькой батарейки 1
реклама
Всероссийский фестиваль педагогического творчества (2015/2016 учебный год) Номинация: Проектная и творческая деятельность учащихся. Название работы: Большая проблема маленькой батарейки. Автор: Стукун Дмитрий, 6 класс, под руководством Макушевой Таисии Владимировны, «Школа №12 г. Благовещенска». Место выполнения работы: МБОУ «Школа №12 г. Благовещенска». Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Школа №12 города Благовещенска» Исследовательская работа Выполнил: ученик 6 «Б» класса Стукун Дмитрий Александрович Руководитель: Макушева Таисия Владимировна, учитель физики. Благовещенск 2015 г. 1 СОДЕРЖАНИЕ Введение…………………………………………………………………… 3 1 История возникновения батарейки…………………………………… 4 2 Батарейки сегодня……………………………………………………… 6 2.1 Принципы работы батареек и ее устройство.…………………… 6 2.2 Виды батареек……………………………………………………… 9 3 Большой вред от маленькой батарейки……………………………… 12 3.1 Содержание батарейки…………………………………………… 12 3.2 Альтернативные источники энергии в домашних условиях…… 13 3.3 Батарейка против аккумулятора …………………………………. 18 3.4 Утилизация батареек……………………………………………… 21 Заключение…………………………………………………………… 24 Список использованной литературы………………………………… 26 2 ВВЕДЕНИЕ Повседневная жизнь не требует каких-то усилий для включения телевизора, калькулятора, для нормальной работы настенных часов и так далее. А все благодаря каким-то батарейкам, которые помогают упростить нашу жизнь, помогают сэкономить наше время. У нас в семье много игрушек и приборов, работающих от батареек. Поэтому мы часто покупаем батарейки. Как-то раз я заметил на батарейке значок в виде перечеркнутого мусорного ведра. Я понял, что это обозначает, что нельзя выкидывать батарейки в мусорное ведро. И тогда мне стало интересно – почему? Оказывается, что одна пальчиковая батарейка, выброшенная в мусорное ведро, загрязняет тяжёлыми металлами 20 квадратных метров земли. В лесной зоне это территория обитания двух деревьев, двух кротов, одного ёжика и нескольких тысяч дождевых червей! Поэтому целью данной работы является исследовать способы уменьшения экологического вреда от батареек. Объект исследования: батарейка. Предмет исследования: процессы, которые происходят внутри батарейки. Гипотеза: Можно снизить экологический вред наносимый использованием батареек. Задачи: 1. Выяснить, когда появилась первая батарейка, и кто её изобрёл; 2. Узнать, из чего сделана батарейка и как она работает; 3. Изучить альтернативные источники энергии, существующие на сегодняшний день; 4. Провести исследования и выявить вред использованных батареек; 5. Сконструировать самодельные экологически чистые источник тока; 6. Сравнить использование батарейки и аккумулятора; 3 7. Изучить утилизацию батарейки, предложить свои способы. 4 1 ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ БАТАРЕЙКИ Предыстория батарейки начинается в далёком 17 веке, а её дедушкой был итальянский врач, анатом, физиолог и физик - Луиджи Гальвани. Он присоединил две металлических полоски к мышцам лягушачьей лапки и обнаружил, что при сокращении мышцы возникает электрический разряд. Впрочем, попытка объяснить данное явление Гальвани не совсем удалась, но выяснилось это значительно позже. Гальвани подумал, что это электричество есть в теле самой лягушки. И назвал это явление «животным электричеством». Результаты опытов, полученные Гальвани, полтора века спустя заинтересовали его соотечественника и коллегу. Это был Алессандро Вольта. Внимательно изучив результаты опытов с лягушкой, Алессандро Вольта отметил одну деталь, на которую не обратил внимания сам Гальвани: если к лягушке присоединяли провода из разнородных металлов, мышечные сокращения становились сильнее. Вольта повторил опыты Гальвани, но с большей точностью. Он заметил, что если мертвая лягушка касается предметов из одного металла например, железа - никакого эффекта не наблюдается. Чтобы эксперимент прошел успешно, всегда требовались два разных металла. И Вольта сделал вывод - появление электричества объясняется взаимодействием двух различных металлов, между которыми образуется (с помощью проводника, которым и оказывалось в опытах Гальвани тело лягушки) химическая реакция. 1 После множества опытов с разными металлами Вольта сконструировал столб из пластинок цинка, меди и войлока, смоченного раствором серной кислоты. Цинк, медь и войлок он накладывал друг на друга в таком порядке: внизу находилась медная пластинка, на ней войлок, затем цинк, опять медь, войлок, цинк, медь, войлок и т. д. И в итоге столб оказывался заряженным на нижнем конце положительным, а на верхнем — отрицательным электричеством. Кстати, научному Алессандро сообществу Вольта замечательный продемонстрировал пример всему исследовательской скромности: предложил называть своё изобретение "гальваническим элементом", в честь Луиджи Гальвани, чьи опыты навели его на мысль. Нам даже известен «день рождения батарейки» - 20 марта 1800 года. Теме не менее, сделан ряд археологических находок, на основании которых можно заключить, что этот процесс начался на 2000 лет раньше. В 1938 году Вильгельм Кёниг обнаружил в ходе раскопок на сантиметровый территории глиняный Ирака кувшин. В 13нем оказался медный цилиндр, в который был вставлен стальной пруток. Через несколько лет кениг обнародовал неожиданную гипотезу. кувшин мог служить гальваническим элементом - проще говоря, батарейкой. Это подтвердили и опыты, ученые изготовили такой же кувшин, наполнили его винным уксусом, подключили вольтметр и убедились, что между железом и медью создается напряжение, равное 0,5 вольт. Кёниг пришел к выводу, что это – древняя батарейка. В наше время багдадская батарейка находится в Национальном музее Ирака. 2 2 БАТАРЕЙКИ СЕГОДНЯ 2.1 ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ БАТАРЕЕК И ЕЕ УСТРОЙСТВО А теперь возьмите обычную батарейку и посмотрите: вы увидите, что на одном ее конце нарисован плюс, а на другом – минус. Это почти тот же самый «Вольтов столб». Только за двести лет он стал гораздо меньше. Первый-то, сделанный Алессандро Вольтой, был высотой в полметра. Представьте такую огромную батарейку! Современные батарейки устроены, конечно, немного иначе – в них уже нет ни металлических дисков, ни войлочных пластинок, пропитанных раствором кислоты. Но принцип тот же – батарейка содержит в себе химические вещества-реагенты, в состав которых входят два разных металла. В батарейке есть два электрода – положительный (анод) и отрицательный (катод). Между ними – жидкость-электролит: раствор, который хорошо проводит электрический ток и участвует в химической реакции. Когда металлы начинают взаимодействовать через этот раствор, возникает движение заряженных частиц из анода к катоду – и вырабатывается электрическая энергия. Электролит изначально изготовляли в жидком виде, но это неудобно, так как при переворачивании батарейки она просто не работала. Из-за этого электролит стали загущать, превращать его в сухой вид. Солевые (угольно-цинковые, марганцево-цинковые) батарейки. Изготовляются из пассивного угля и двуокиси марганца, электролит из хлорида аммония и катод из цинка. В перерывах работы элементы питания могут восстанавливаться, т.е. выравнивать локальные неоднородности в композите 3 электролита, вызванных разрядом. Такой процесс немного продлевает срок службы батарейки. Алкалиновые (щёлочные) батарейки В отличие от солевых батареек у этих химический элемент электролит. электролита Щёлочные - батарейки щелочной имеют продолжительный срок хранения, а в процессе эксплуатации напряжение на электродах меняется гораздо меньше, чем у элементов с солевым раствором. Каждый раз, покупая батарейки, я задумывался: какие лучше. Есть много батареек, есть дешёвые батарейки, есть дорогие батарейки Duracell, Energizer. Всегда ли дорогие батарейки лучше дешёвых? Я давно хотел сравнить батарейки, и наконецто я это сделал. Количество электричества в батарейках измеряется в ампер - или миллиампер-часах. Если к примеру, заряд батарейки равен 1,0 ампер-часу, а электрический прибор, в котором она работает, требует тока в 200 миллиампер (т.е. в 0,2 ампера), срок действия батарейки вычисляется по следующей формуле: в приведенном при мере этот срок составит пять часов (1,0 : 0,2 = 5). Для испытаний использовался iMAX B6 (устройство для зарядки и разрядки аккумуляторов) Каждая батарейка разряжалась током 0.2А до тех пор, пока могла выдать такой ток. Все результаты в таблице. Измеренная ёмкость батареек в миллиампер-часах. 4 Батарейка GP Super Фотон GP ultra Окей Alkalain+25% Duracell FlexPower Energizer Эра ENERGY Duracell Turbo Energizer Maximum Тип ААА АА АА ААА АА ААА АА АА АА АА Цена 36,00 26,50 36,46 24,50 56,40 16,52 54,00 22,46 77,00 73,00 Напряжение 1,44 1,49 1,47 1,31 1,47 1,46 1,49 1,43 1,52 1,55 Емкость 793 2033 627 603 1926 903 1866 2018 2273 1992 Цена Ач 45,39 13,03 58,15 40,63 29,28 18,29 28,94 11,13 33,87 36,64 Более наглядно видно на диаграмме. Цена Ач 70 60 50 40 30 20 10 0 Цена Ач Обычные батарейки Duracell и Energizer покупать бессмысленно. Они ничем не лучше батареек, которые дешевле в 2-4 раза. Duracell Turbo и Energizer Maximum конечно хорошие батарейки, но не настолько, сколько за них просят. Ёмкость солевых батареек втрое меньше, чем у самых дешёвых щелочных (алкалиновых). Duracell лучше, чем Energizer. Возможно в определенных условиях (например при разряде большими токами) дорогие батарейки Duracell могут быть более эффективны, чем при разряде средним током. 5 2.2 ВИДЫ БАТАРЕЕК Аккумуляторная батарейка. Самые современные. В отличие от щелочных и солевых батареек, в состав катода входит литий. В связи с такими элементами литиевые батарейки получили большой срок хранения, большую плотность энергии и различную рабочую температуру. Литий является самым химически активным металлом и используется именно в самых компактных системах, обеспечивающих энергией самую современную мобильную технику. Солнечная батарея. Растения улавливают энергию солнечного света и используют ее для превращения воды и углекислого газа в простой сахар глюкозу. Это - топливо для растений полученное с помощью солнца. Преобразовать солнечный свет в энергию могут не только растения. Лучи солнца можно превращать в электричество можно с помощью солнечных батарей. Основа солнечной батарейки, кристалл чистого кремния. В природе кремний встречается только в виде песка. Этот цилиндр выращен искусственно, ему предают форму куба, а затем режут на пластины толщиной всего лишь в 180 микрон. Это примерно три человеческих волоса. На кремниевую пластину наносят небольшое количество бора и фосфора. В слое кремния с добавками фосфора возникают свободные электроны, а в слое кремния с добавками бора, отсутствующие электроны. Так называемые дырки. 6 Когда на солнечную батарею попадает квант света, в ней начинаются движения частиц из одного слоя в другой, т.е. возникает электрический ток. При направленном солнечном свете электричество собирается в каждой точке кремниевой пластины. По ним и бежит электричество. Одной маленькой пластины хватит на работу небольшого карманного фонарика. Когда пластины соединяются, мощность батареи увеличивается. Чем больше площадь батареи, тем она мощнее. Все пластинки соединяют полосками специально обработанной меди. Солнечные батареи можно установить где угодно. Например, на дачу, куда не проведено электричество. Получать энергию из ветра сложнее, потому что его может и не быть. Солнечный свет есть всегда, даже если на улице пасмурно, батареи все равно получают электричество пусть и не в полную силу. Днем аккумуляторы накапливают электричество, а вечером отдают. Солнечные батареи могут обеспечивать целый дом в течении двадцати пяти лет. Ядерная батарея. Портативные ядерные источники электроэнергии становятся реальностью. На создание ядерной батарейки или ядерного "чемоданчика" учёных подтолкнул тот факт, что для будущих полётов в космос и на другие планеты нужен компактный и при этом мощный источник энергии, который бы мог работать независимо от внешних факторов продолжительное время. И решение было найдено. Как мы знаем при распаде ядер выделяется очень много тепловой энергии. Ядерную батарейку, способную работать автономно на протяжении 12 лет, разработал аспирант Дмитрий Прокопьев из политехнического университета в Томске. Мощность у такого элемента питания небольшая, поэтому использоваться он может пока лишь в электронных 7 устройствах с небольшим энергопотреблением. Например, в кардиостимуляторах и другой медицинской технике. Подобные ядерные батарейки уже существуют, однако работают они гораздо меньше. Дмитрий Прокопьев получил медаль имени Альфреда Нобеля. Батарейки будущего. Японская компания Eamex выпускает различные типы батареек и недавно она представила на рынке свою новую разработку в области аккумуляторов. Основное ее отличие от обычных батареек в том, что работа батарейки Eamex рассчитана на 20 лет. Специалисты компании утверждают, что их аккумуляторы могут подзаряжаться более 10 тысяч раз, это стало возможно благодаря новой технологии, секреты которой они не раскрывают. В Корее, где выпускают различные виды батареек, также разработали новый тип батареек, которые подзаряжаются практически вручную. Ученые предложили вставлять в батарейку небольшой ручной генератор. Для того, чтобы подзаряжать аппарат, необходимо крутить две ее части в противоположном направлении, благодаря чему заводится размещенная внутри аппарата пружина, которая подает энергию на генератор, заряжающий аккумулятор. Не отстают и Российские ученые. Была изобретена звездная батарея. На сегодняшний день самый альтернативный Превращать энергию солнца в электричество с такой эффективностью, как у звездной батарее не способно не одно устройство в мире. В основе новое вещество открытое российскими учеными. 8 источник энергии. 3 БОЛЬШОЙ ВРЕД ОТ МАЛЕНЬКОЙ БАТАРЕЙКИ 3.1 СОСТАВ БАТАРЕЙКИ Батарейки содержат различные тяжелые металлы, которые даже в небольших количествах могут причинить вред здоровью человека. Это цинк, марганец, кадмий, никель, ртуть и др. После выбрасывания батарейки коррозируют (их металлическое покрытие разрушается), и тяжелые металлы попадают в почву и грунтовые воды. Из грунтовых вод эти металлы могут попасть в реки и озера или в артезианские воды, используемые для питьевого водоснабжения. Один из самых опасных металлов, ртуть, может попасть в организм человека как непосредственно из воды, так и при употреблении в пищу продуктов. Я решил провести опыты: В первом эксперименте я решил проверить, что произойдет с водой, если положить батарейку в воду. Я взял батарейку и с помощью родителей разобрал ее. Разобранную батарейку я положил в колбу с водой. Вода сразу стала серой, а ph-уровень воды стал максимальным. Следовательно, вещества, содержащиеся в батарейке, повышают содержание щелочи в воде. Потом я взял целую батарейку и положил ее во вторую колбу с водой. Вода свой цвет не изменила, и ph-уровень воды не изменился. 9 Я плотно закрыл две колбы и оставил для наблюдения. Каждую неделю я измерял ph-уровень воды в обеих колбах. И я заметил, что в первой колбе ph-уровень воды всегда оставался максимальным, а во второй колбе – вода приобретала коричневый цвет и уровень кислотности постоянно увеличивался. Я сделал выводы, что металлическая оболочка батарейки под действием воды разрушается, а вредные вещества, находящиеся в батарейке, попадают в воду, изменяя ph-уровень воды. Во втором эксперименте я решил проверить влияние загрязненной воды на растения. Я взял три цветка и поставил в разные колбы с водой. Два цветка поставил в колбы с водой, которые использовал в первом эксперименте, а один цветок поставил в стакан с чистой водой. Через три дня я увидел, что лепестки цветов, стоящих в колбах, почернели и завяли. А цветок, стоящий в стакане с чистой водой не изменился и остался в прежнем состоянии. Следовательно, можно сделать вывод, что вода, загрязненная вредными веществами батарейки, отрицательно влияет на растения. 3.2 АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ Вольтов столб. Можно попробовать в домашних условиях сделать свое маленькое подобие «Вольтова столба». Нам понадобилось : - Монетки, обязательно медные (чистые!) - Уксус, или раствор лимонной кислоты, или очень сильно солёная вода (электролит) - Алюминиевая фольга 10 - Бумажка - Прибор, измеряющий электрическое напряжение - мультиметр. Берём бумажку, и режем на квадратики так, чтобы ими можно было закрыть монетку. Вымачиваем бумажные квадратики в электролите. Далее начинаем строить батарейку. Складываем компоненты по схеме монетка - бумажка - кусочек фольги - монетка бумажка - кусочек фольги - ... и т.д. Повторяем операцию, пока не закончится терпение/фольга/монетки/электролит. Когда что-либо закончится, берём мультиметр и меряем напряжение. Мультиметр показал 5,47В Фруктовые батарейки. В интернете я прочитал о том, что индийские ученые работают над созданием необычных батареек для несложной бытовой техники с низким потреблением энергии. Внутри этих батареек должна быть паста из переработанных бананов и апельсиновых корок. Одновременное действие четырех таких батареек позволяет запустить стенные часы, а для ручных часов хватит одной такой батарейки. Еще я узнал, что компания Sоnу на научном конгрессе в США представила батарейку, работающую на фруктовом соке. Если «заправить» такую батарейку 8 мл сока, то она сможет проработать в течение одного часа. Применяться новинка может в плеерах, мобильных телефонах. А группа ученых из Великобритании создала компьютер, источником питания для которого является картошка. Питается устройство от 12 картофелинами, которые меняются каждые 12 дней. Данные батарейки экологичны (такие батарейки не требуют особых условий утилизации, не наносят вреда окружающей среде и жизнедеятельности человека); 11 Я решил попробовать создать фруктовые батарейки дома. Для создания фруктовых батареек мне понадобились: - Фрукты и овощи - Медная проволока изолированная с крокодильчиками - Медные и цинковые пластины - Мультиметр – прибор для измерения силы тока и напряжения - Светодиодная лампочка Воткнем в лимон медную и цинковую пластину и соединим с мультиметром. Он регистрирует напряжение 1,01В. Значит лимон может выполнять роль источника тока. Затем я провел опыты с апельсином, картофелем, грушей, яблоком луковицей, яблоком, ананасом Эти фрукты и овощи также могут «работать» как батарейки. Апельсин 1,01 В Лук 0,88В Груша 0,96 В Ананас 1,00В Яблоко 0,99 В Картофель 0,91В Измерения показали, что самое высокое напряжение дает лимон, самое низкое лук. Изготовление цепи. Для увеличения напряжения мы 12 включаем последовательно несколько лимонов, создаваемое напряжение зависит от их количества. Обнаружение электрического тока в цепи. 2 Лимона-1,61В 3 лимона -2,80В 4 лимона -3,54В хватит чтобы зажечь диод. Для того чтобы светодиодная лампочка загорелась нам понадобилось 4 половинки лимона. Таким образом, экспериментально было выявлено, что одного фрукта или овоща не достаточно, чтобы светодиод начал светиться. Поэтому увеличивал число фруктов и овощей до 5-7 штук. Так же я соединял разные фрукты последовательно: Цепь из апельсина и ананаса дает 2,02В. Далее к этой же цепи присоединили еще и лимон. Светодиодная лампочка в 3В, загорелась. Мультиметр показывает 3,02В Дальше мы присоединяем еще и лук. Мультиметр показывает 3,92В 13 До завершения работы мы держали 4 дня светодиод горящим. Сила тока уменьшалась. Свечение светодиода становилось не ярким. Чтобы продлить жизнь батарейки нужно дополнительно помять фруктовый или овощной элемент (для появления сока) или сделать новые проколы для электродов. Батарейка из сахара. Прототип электрической батареи, созданный в Политехническом университете Виргинии, использует в качестве рабочего вещества сахарозу и обладает плотностью энергии, на порядок превосходящей все существующие решения. Глюкоза и ее производные, вроде сахарозы, это созданные самой природой аккумуляторы энергии. Извлечь ее несложно – в ход идут процесс окисления при контакте вещества с кислородом. Одной из первых батарейку для электронных устройств, сделанную из сахара, представила Sony в 2007 году. Обладая схожими размерами, подобная батарейка сможет работать без подзарядки в разы дольше. Восстанавливать заряд несложно, достаточно лишь подсыпать ложечкудругую сахара, точнее, подлить раствор на основе глюкозы. Я решил попробовать сделать батарейку из сахара в домашних условиях И так, для этого нам понадобится: - Медная проволока изолированная с крокодильчиками - Медные и цинковые пластины - Мультиметр – прибор для измерения силы тока и напряжения - Светодиодная лампочка - Сахар-рафинад - Уксус 14 - Пара саморезов Итак берем два кусочка сахара-рафинада, желательно хорошо просверливаем в спрессованного, каждом аккуратно из кусочков отверстие. Если сахар слишком мягкий и плохо спрессован, то отверстие сверлите аккуратно и желательно не насквозь, иначе сахар может попросту развалиться. Так же аккуратно вкручиваем саморезы в каждое отверстие, что бы сахар не развалился. Далее берем уксус и аккуратно пропитываем сахар вместе с саморезом, желательно сразу поставить сахар на изолированную поверхность, так что бы не было контакта между кусочками и аккуратно капнуть уксус на сахар. Затем так же стараясь не развалить сахар уже можно подключить диод или мультиметр. Мультиметр показывает 1,6 В. Лампочка горит, кстати диод может гореть до 7 суток или пока сахар не начнет разваливаться. Предложенные нами способы получения электрического тока, можно использовать в качестве маломощных альтернативных источников тока, применение которых может привести к снижению загрязнения окружающей среды. 3.3 АККУМУЛЯТОР ПРОТИВ БАТАРЕЙКИ Какой элемент питания экологичнее, практичнее и экономичнее батарейка или аккумулятор сравним. 15 1 Раунд. Экономичность. Аккумуляторные батареи стоят в 5 раз дороже самых дорогих щелочных батареек, да еще зарядное устройство встанет в копеечку. Однако эти расходы рано или поздно окупятся, в отличие от батареек аккумуляторы можно перезарядить. В среднем аккумуляторы выдерживают до 1000 подзарядок, поэтому в плане экономичности они 100 очков вперед дадут по сравнению с батарейками. аккумулятор. 2 Раунд. Кто быстрее разрядится на мощных электроприборах По идее батарейка и аккумулятор одинаковой емкости должны «выдохнутся» одновременно. Проверим с помощью фотоаппарата. Возьмем старый фотоаппарат который поглощает много энергии. Первым на фотоохоту выходят батарейки. Условия: скоростная съемка с включенной вспышкой. На счету 267 фотоснимков. Пришла очередь аккумулятора, условия те же. Аккумулятор выдал 1010 фотоснимков, почти в 3,5 раза больше чем батарейки. Для работы камеры необходим ток высокого напряжения, аккумуляторы способны поддерживать его вплоть до полной разрядки, а в батарейке напряжение быстро падает, дело в том, что в результате химической реакции увеличивается способность внутреннее проводника сопротивление препятствует прохождению тока, а при падении напряжения камера отключается, несмотря на то, что энергия в батарейках еще не иссякла. Очередное очко 16 батареи. Т.е. аккумуляторам. 3 Раунд. Кто быстрее разрядится на маломощных электроприборах. Например в пульте от телевизора аккумуляторы сдадутся быстрее, чем батарейки. Оказывается батарейки меньше подвержены саморазряду, этим термином обозначают уменьшение емкости элементов питания при разомкнутой внешней цепи, проще говоря при бездействии. Причина такой разрядки самопроизвольные востановительные окислительнореакции. Очко в пользу батарейки. 4 Раунд. Испытание холодом. Согласно инструкции щелочные батарейки должны работать и при t -40С, производители аккумуляторов заявляют туже температуру. Проверим. в морозилку ложем и батарейку и аккумуляторы на всю ночь. (-19С). Когда термометр показывает –меньше -15С, емкость сильно сокращается, сильно охлажденный электролит постепенно теряет свои свойства теплопроводящие свойства, но не до конца. Вставляем в фонарик, в обоих случаях фонарик работает. И все же оставлять электроприборы на морозе не стоит, от холода падает скорость химических реакция в батарейках, внутреннее сопротивление увеличивается, а выдаваемое напряжение напротив уменьшается. Фонарик забытый зимой в машине просветит не долго. Если отогреть элементы питания, они снова заработают. В этом раунде боевая ничья. 17 5 Раунд. Стадия переработки. Аккумулятор или батарейка, а исход один. В обычную помойку любому элементу питания вход воспрещен. Разлагаясь на мусорных полигонах и свалках они отравляют почву ртутью и свинцом. Вот только прежде чем аккумулятор отправится в утиль, он несколько лет верой и правдой служит своим владельцам. Батареек выбрасывают намного больше, так что аккумуляторы лучший друг эколога. Аккумуляторы удерживают уверенную победу. Поэтому только использование экологически аккумуляторов целесообразно, но не и экономически выгодно. 3.4 УТИЛИЗАЦИЯ БАТАРЕЕК Основываясь на научную литературу, используя свои собственные наблюдения, можно утверждать, что выбрасываемые батарейки в мусорные баки, опасны для человека и окружающей среды. Что мы можем сделать, чтобы привлечь внимание к данной проблеме, чем мы можем помочь экологии? В нашей стране пункты приема отработанных батареек можно пересчитать по пальцам. Я узнали, что магазины Икеа принимают использованные батарейки. Но в нашем городе нет таких магазинов. Мы обратились в администрацию Благовещенска с вопросом: «Куда в нашем городе можно сдать батарейки на переработку?» Она ответила, что это головная боль – потому 18 что на эту работу у местных чиновников, как правило, нет ни бюджета, ни полномочий. Но у нас в городе все же установили не так давно пункт приема батареек в магазине «Эльдорадо» находящийся в ТЦ «Острова». Я провел свои исследования (анкетирование). Я решил выяснить, как используют батарейки и составил вопросы для анкеты. Я выяснил, что за год в каждой семье приблизительно выходят из строя- 5 батареек. Только с моего дома, где 196 квартир за 1 год наберется 980 выброшенных батареек. Это-1960 погубленных деревьев, сотни червей, 1960 кв. м зараженной земли. Такие неутешительные данные были получены только для одного небольшого дома. Куда девают использованные батарейки: Что вы делаете с использованными батарейками? 70% 30% Выбрасываем в Храним дома мусор Выбрасывают-70% Хранят дома-30 % Согласны сдавать батарейки в специальные пункты приема: Согласны ли вы сдавать батарейки в специальные пункты прием 93% 7% согласны не согласны Согласны - 93%. И знают о существовании пункта сбора батареек в нашем городе только 2 человек из всех опрошенных. 19 Конечно, такую масштабную проблему невозможно решить без помощи государства, но и ничего не делать тоже невозможно. Поэтому я начали проводить следующую работу: Выступить на классных часах среди учащихся нашей школы. Распространять буклеты и объявления. Провел акцию в нашей школе по сбору батареек. Нами было собрано 247 батареек, которые мы сдали в «Эльдорадо», где узнали, что сданные нами батарейки будут вывозиться на челябинское предприятие «Мегаполисресурс», на котором их отсортируют и пустят в переработку. Если нет возможности сдать батарейки в пункт приема я предлагаю закупоривать пальчиковые батарейки в маленькие пластмассовые бутылки из под соков, шампуней, контейнеров из под Киндер-сюрпризов и т.д. Подойдет любая тара, которую можно плотно закрыть. Что ждет элементы питания в загробном мире? Прежде всего сортировка. Этим занимаются отдельные предприятия. Самое крупное в мире находятся в Германии, рабочие отделяют батарейки от аккумуляторов и на переработку их отправляют по отдельности. Батарейки ждет пламя доменной печи – переплавка помогает выудить металл в основном это железо и цинк. 98% батарейки обретают вторую жизнь. Это «плюс» и с точки зрения экономики и с точки зрения экологии. 20 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе работы мы выполнили все поставленные перед нами задачи и пришли к следующим выводам: 1. Принципы, лежащие в основе всех современных элементов питания были открыты даже не в прошлом веке, а гораздо раньше. И с тех пор они претерпели не столь большие изменения, которые в основном заключались в уменьшении размеров и применении более совершенных материалов. Изобретателем стал Алекссандро Вольта. В основе его изобретения легли опыты Луиджи Гальвани. 2.Батарейка состоит из двух электродов положительного (анод) и отрицательного (катод). Так же в ней содержится электролит. Когда металлы начинают взаимодействовать через этот раствор, возникает движение заряженных частиц из анода к катоду – и вырабатывается электрическая энергия. 3. В отличие от традиционных источников электроэнергии на практике можно использовать менее трудоёмкие, экологически чистые, практически безотходные (отработанный материал можно использовать в корм животным), взаимозаменяемые альтернативные источники тока. 4.Мы провели опыты и выяснили, что батарейка отравляет воду и почву. В итоге вся отрава, которую мы беспечно отправляем на помойку, возвращается к нам - с водой из-под крана, с дымом горящей свалки, с рыбой, выловленной в реках и озерах. 5.Мы сконструировали несколько экологически чистых источников тока в домашних условиях: фруктовую, сахарную батарейку и подобие вольтова столба. 6. Определили, что использование аккумуляторов экологически целесообразно, но и экономически выгодно. 21 не только 7. Мы изучили утилизацию батарейки и выяснили, что необходимо сдавать их в специальные пункты приёма. Если такой возможности нет, то их лучше закупоривать в любую тару, которую можно плотно закрыть. 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. 22 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Акленова М.Д. «Энциклопедия для детей том 14 », М6Аванта+, 2001г 2. Большая детская энциклопедия (интерактивное путешествие в мир знаний) ЗАО «Новый диск»,2008 3. Володин В.А. «Энциклопедия для детей том 17», М6Аванта+, 2000г 4. В. Н.Витер «Фруктовая батарейка».Журнал «Химия и химики»(стр.134-137)№8 «2009г». 5. Журнал. «Галилео» Наука опытным путем. (стр. 9 – 12) № 3/ 2011 г. «Лимонная батарейка» 6. Журнал «Юный эрудит» (стр. 18 – 21) № 10 / 2009 г. «Энергия из ничего» 7. Журнал «Наука и жизнь», №10 2004г.г 8. Зубков. Б. В «Энциклопедический словарь юного техника», М:Педагогика,1988г. 9. Ивашкина Д.А. Лабораторные исследования //физика. Приложение к газете «1 сентября», 2007, № 9 10.Карл Снайдер. Необычная химия обычных вещей (3-е изд.), 1998 11.Кирилова И. Г. Книга для чтения по физике.- Москва: Просвещение 1986г. 12.Н.В.Гулиа. Удивительная физика.-Москва: «ИздательствоНЦ ЭНАС» 2005г 13.О. Ф. Кабардин. Справочные материалы по физике.-М.: Просвещение 1985г. 14.Энциклопедия « История открытий», Москва « Росмен», 1997 15.Энциклопедия « Юному эрудиту обо всем», Москва , « Махаон», 2008 16.Энциклопедический словарь юного физика. -М.: Педагогика, 1991г 17.Энциклопедический словарь юного техника. -М.: Педагогика, 1980г 18.http://www.wikipedia.org 19.http://dev.planetseed.com/ru/node/28491 20.http://chemistry-chemists.com/Video/Fruit-battery.html 21.http://lemonlife.ru/kreativ_iz_limonov/batarejka_iz_limona 22.http://gadgetforgeek.com.ua/sdelat-gadget-svoimi-rukami-fruktovyechasy 23.http://obozrevatel.com 23
