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Estudio de alternativas en el reciclaje de bateras de plomo fuera de uso 1
RESUMEN
La batera de plomo es desde hace ms de un siglo el sistema establecido paraalmacenar y suministrar la energa elctrica que consumen los automviles. Por otro lado, el
espectacular crecimiento que el parque automovilstico mundial est protagonizando en los
ltimos aos, est propiciando que la generacin de vehculos fuera de uso y de todos los
residuos vinculados a stos, aumente tambin considerablemente. La batera de plomo es
uno de los residuos catalogados como especiales que acompaan irremediablemente a un
vehculo fuera de uso. Adems, la batera de un automvil se reemplaza por otra nueva
cada tres o cuatro aos. Estos factores conducen a que la generacin de bateras de
plomo fuera de uso alcance valores muy elevados y en continuo crecimiento en todo el
mundo (por ejemplo en Estados Unidos se generan unos 75 millones al ao)
Casi tres cuartas partes del peso de una batera de plomo fuera de uso estn
conformadas por residuos de plomo y plomo metlico, materiales altamente txicos. Los
efectos que estos residuos especiales pueden tener sobre el medio ambiente son nefastos,
adems de ser muy nocivos para la saluda humana (segn los historiadores, el uso de plomo
en la fabricacin de utensilios durante el Imperio Romano deterior la inteligencia de sus
gentes, convirtindose en una de las claves de la cada del Imperio) El resto de materiales
que componen una batera de plomo fuera de uso son, fundamentalmente, cido sulfrico
diluido y plsticos, residuos tambin muy peligrosos para el medio ambiente. Por tanto, la
buena gestin de la gran cantidad de bateras usadas que se generan a diario en todoel mundo es una autntica necesidad en la sociedad actual. Dicha gestin implica a
fabricantes, usuarios, organismos gubernamentales, entidades relacionadas con la
recogida y el almacenamiento de estos residuos y, por ltimo, a las empresas que
finalmente se encargan su reciclaje.
El proyecto tiene como objetivo analizar la problemtica del reciclaje de bateras de
plomo fuera de uso mediante un estudio crtico de los mtodos vigentes de gestin del
residuo, tanto en lo que afecta a su recogida y transporte como en lo referente a los
procesos destinados propiamente a su reciclaje, evaluando la validez de alternativas
ecolgicas como los procesos hidrometalrgicos o la recuperacin del cido. La finalidad
del proyecto es la de proveer de un estudio crtico y actual sobre el reciclaje de bateras a
empresas gestoras y organismos medioambientales.
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NDICE
RESUMEN 1
NDICE 3
1. INTRODUCCIN 7
1.1 Objetivos 7
1.2 Finalidad del proyecto 7
2. LA BATERA DE PLOMO 9
2.1 Importancia y aplicaciones de la batera de plomo 9
2.2 Estructura de la batera de plomo 10
2.3 Funcionamiento de la batera de plomo 13
2.4 Composicin de la batera de plomo fuera de uso 17
2.5 Toxicidad y clasificacin legal de la batera de plomo fuera de
uso como residuo 19
2.6 Perspectivas tecnolgicas de la batera de plomo 21
3. EL MERCADO DEL PLOMO: TENDENCIA Y PROTAGONISMO DE LA
BATERA DE PLOMO 23
3.1 Introduccin 23
3.2 El plomo 24
3.2.1 Propiedades del plomo 24
3.2.2 Obtencin del plomo 24
3.2.3 Aplicaciones del plomo 26
3.2.4 Recuperacin y reciclado del plomo 27
3.2.5 Legislacin relacionada con el plomo 30
3.3 El mercado espaol del plomo 31
3.4 El mercado mundial del plomo 33
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3.4.1 Consumo mundial de plomo 33
3.4.2 Produccin mundial de plomo 37
3.4.3 El precio del plomo 39
3.4.4 Predicciones para el mercado mundial del plomo 41
4. GESTIN DE BATERAS DE PLOMO FUERA DE USO 42
4.1 Introduccin 42
4.2 El ciclo de vida de la batera de plomo 43
4.3 Protagonistas y zonas de riesgo medioambiental en el ciclo
de vida de la batera de plomo 45
4.4 Legislacin sobre gestin de bateras de plomo fuera de uso 494.4.1 Procedimientos sobre gestin de residuos en Catalua 49
4.4.2 Directiva europea acerca de bateras y acumuladores 50
4.4.3 Legislacin estadounidense sobre gestin de bateras de
plomo fuera de uso 51
4.5 Descripcin de procedimientos alternativos de gestin de
bateras de plomo fuera de uso 53
4.5.1 Noruega 53
4.5.2 Alemania 544.5.3 Sistema depsito reembolso (SDR) 55
4.6 Gestin de vehculos fuera de uso en Europa 55
4.7 Exportacin de bateras de plomo fuera de uso a pases en
vas de desarrollo 57
5. ESTUDIO DE ALTERNATIVAS TECNOLGICAS PARA LOS PROCESOS
DE RECICLAJE DE BATERAS DE PLOMO FUERA DE USO 605.1 Introduccin 60
5.2 Triturado y separacin de componentes 62
5.3 Procesos pirometalrgicos tradicionales 65
5.4 Alternativas tecnolgicas en el reciclaje de bateras de plomo fuera
de uso 68
5.4.1 Mejora de los procesos pirometalrgicos tradicionales 69
5.4.1.1 Desulfurizacin de la pasta y produccin sulfato de sodio 69
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5.4.1.2 Reciclaje del SO2 y produccin de sulfato de sodio 72
5.4.2 Procesos hidrometalrgicos 75
5.4.2.1 Mtodo PLACID 76
5.4.2.2 Mtodo CLEANLEAD 805.4.2.3 Mtodo FLUOBOR 83
5.4.2.4 Evaluacin econmica de los procesos hidrometalrgicos 86
5.4.3 Alternativas tecnolgicas para la valorizacin del cido 88
5.4.3.1 Purificacin del cido por dilisis de difusin 88
5.4.3.2 Purificacin del cido por nanofiltrado 89
5.4.3.3 Purificacin del cido por precipitacin qumica con NaHS 90
5.4.3.4 Tratamiento biolgico del cido 90
5.4.3.5 Produccin comercial de yeso 91
5.4.3.6 Uso del cido del electrolito en el proceso de reciclaje de bateras
usadas 91
5.4.3.7 Evaluacin econmica de las alternativas tecnolgicas
para la valorizacin del cido del electrolito 92
6. CONCLUSIONES 95
7. REFERENCIAS 97
PRESUPUESTO DEL PROYECTO 101
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1. INTRODUCCIN
1.1 OBJETIVOS
El proyecto tiene como objetivo establecer un anlisis crtico de los
procedimientos de gestin de bateras de plomo fuera de uso, as como evaluar las
posibles alternativas tecnolgicas para su reciclaje.
La elevada toxicidad de las bateras usadas hace muy necesaria la optimizacin
de todos aquellos procesos que acompaan a su gestin: recogida, almacenaje,
transporte y valorizacin. Con la finalidad de estudiar soluciones y alternativas, el
proyecto analiza los mtodos utilizados en diferentes regiones geogrficas, as como elmarco legal relacionado con los aspectos medioambientales.
El reciclaje de bateras de plomo fuera de uso se realiza mediante mtodos
pirometalrgicos tradicionales en la gran mayora de plantas de reciclaje. Por otra parte,
el cido sulfrico diluido del electrolito nunca se recicla. El proyecto pretende llevar a
cabo un estudio exhaustivo de la viabilidad econmica y medioambiental de los
procesos hidrometalrgicos, posibles alternativas de futuro para el reciclaje de bateras
fuera de uso. En cuanto al cido, se estudia la posibilidad de su valorizacin, mediante su
uso en la produccin de yeso o su purificacin.
1.2 FINALIDAD DEL PROYECTO
La elaboracin de este proyecto tiene como finalidad la evaluacin tcnica,
medioambiental, econmica y legal tanto de la situacin actual, como de las posibles
alternativas en la gestin y el reciclaje de bateras de plomo fuera de uso. Por tanto, se
trata de un documento til para todas aquellas empresas y entidades implicadas en el
ciclo de vida de las bateras de plomo (plantas de reciclaje de bateras de plomo fuerade uso, empresas fabricantes de automviles, mayoristas y minoristas de bateras,
organismos medioambientales y gestores de residuos).
El contenido del proyecto no est limitado a los aspectos tecnolgicos del
reciclaje de bateras usadas, sino que profundiza en las cuestiones econmicas del
mercado mundial del plomo, en el que la batera de plomo juega un papel protagonista,
as como en los aspectos administrativos ligados a la gestin del residuo.
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2. LA BATERA DE PLOMO
2.1 IMPORTANCIA YAPLICACIONES DE LA BATERA DE PLOMO
La clave de la gran importancia de la batera de plomo es ser, desde hace
dcadas el sistema establecido para almacenar y suministrar la energa elctrica que
consumen los automviles de todo el mundo. Esta funcin ha hecho de la batera de
plomo el sistema de acumulacin de energa ms importante, si tenemos en cuenta su
produccin anual: cada ao se fabrican en el mundo entre 300 y 350 millones de bateras
de plomo. En peso, este volumen de produccin se traduce en que se fabrican ms de 5
millones de toneladas (alrededor del 90% en peso del total de bateras, pilas y
acumuladores fabricados anualmente en el mundo) [Steil, 1997]
Las aplicaciones y caractersticas de las diferentes bateras de plomo son las
siguientes:
- Bateras de plomo para la automocin (SLI Batteries):
- Suministran la energa necesaria a los sistemas de arranque e ignicin,
vinculados al encendido del motor
- Alimentan al resto de equipos que consumen energa elctrica
(alumbrado, accesorios...)
- Recogen la energa elctrica producida por el generador
- Su voltaje es de 12 V
- Tienen una vida media de unos tres o cuatro aos
- Bateras de plomo industriales:
- Proporcionan cantidades regulares de energa elctrica a equipos
industriales
- Estn diseadas para durar muchos ms aos que una batera de plomo
para la automocin (algunas pueden llegar a durar ms de diez aos)
- Tienen un tamao considerablemente mayor que el de las bateras de
plomo para la automocin (pueden alcanzar varias toneladas de peso)
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- Bateras de plomo para productos domsticos
- Proporcionan pequeas cantidades de energa elctrica a taladros,
flashes, cortacsped...
- Son de un tamao mucho menor al de las bateras de plomo para la
automocin (para estas aplicaciones, existen bateras de plomo de 100 g)
- Funcionan con un voltaje de 6 V
Las aplicaciones de la batera de plomo en usos industriales y domsticos no son
mayoritarias. Una ventaja fundamental que ha motivado desde siempre el uso de la
batera de plomo en la automocin es su bajo precio. En cambio, en el resto de
aplicaciones, el parmetro econmico no es tan determinante, y el mayor rendimiento
tecnolgico de otros tipos de bateras provoca que el uso de la batera de plomo paraestas otras aplicaciones no sea general.
De todas maneras, el solo hecho de ser el tipo de batera utilizado por la totalidad
de los automviles del mundo otorga a la batera de plomo una importancia nica que
ir en aumento en el futuro, debido al crecimiento del parque automovilstico mundial.
2.2 ESTRUCTURA DE LA BATERA DE PLOMO
En el automvil, la batera tiene la misin de recoger y almacenar la energa
elctrica que produce el generador, para suministrarla a los diferentes rganos que la
necesiten. Debido a que el generador no suministra energa elctrica mientras el motor
no est en marcha, cuando est parado y se le quiere poner en funcionamiento, se
necesita una fuente de alimentacin que sea capaz de mover el motor de arranque,
para que ste transmita su movimiento al motor del automvil y este ltimo pueda
funcionar. Esta fuente de alimentacin es la batera de plomo. Un esquema de sta se
recoge en la figura 2.1.
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1 Caja de polipropileno y ebonita
2 Placas positivas y negatvas de plomo metlico
3 Separadores de placas, que contienen PVC
4 Electrolito, solucin de cido sulfrico
5 Bornes positivo y negativo
FIGURA 2.1: Componentes de la batera de plomo
La batera consta de una caja de polipropileno (PP) y ebonita 1, material plstico
contaminante por su alto contenido en azufre, denominada monobloc, donde van
alojados todos los rganos que la componen. Se fabrica de este material para que el
cido sulfrico que ha de llevar en su interior no la deteriore. Interiormente se divide en
varios compartimentos, cada uno de los cuales se denomina acumulador, vaso o
elemento. Cada acumulador consta de unos salientes en la parte inferior, para que las
placas 2 que han de ir metidas en ellos no estn en contacto con el fondo y quede un
espacio donde se irn depositando residuos y suciedades.
Los acumuladores tienen la propiedad de almacenar energa elctrica a 2 V detensin cada uno de ellos. Como en total hay seis acumuladores, la tensin de trabajo de
una batera de plomo corriente para la automocin es de 12 V. En el interior de los
acumuladores hay una serie de placas constituidas por un armazn de aleacin de
plomo en forma de rejilla, en cuyos huecos se introducen xidos de plomo bien
prensados. Todo esto queda formando un solo cuerpo, duro y compacto. De las placas
que hay en un acumulador, unas son positivas y otras negativas, diferencindose entre s
por su color, ya que las positivas tienen un color marrn, como la de la figura 2.2, debido
al dixido de plomo (PbO2 (s)), mientras que las negativas, al estar menos oxidadas,
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toman un color plateado, ms parecido al del plomo (Pb (s)). Todas las placas positivas y
negativas se unen entre s por mediacin de sendos puentes y estn intercaladas unas
entre las otras. En todos los acumuladores hay siempre una placa ms negativa que
positiva (si hay cinco placas negativas, debe haber cuatro positivas)
Placa con x idos de
plomo prensados
SEPARADOR
FIGURA 2.2: Aspecto de las placas de la batera de plomo
Entre cada dos placas se interpone un separador 3 para evitar el contacto
elctrico entre ellas, impidiendo as la conduccin metlica entre las placas de distinta
polaridad y permitiendo la conduccin electroltica libre. Los separadores se fabrican de
distintos materiales aislantes, bsicamente polmeros (mezclas de PVC y PE) y vidrio. El
conjunto de las placas positivas y negativas va metido en el acumulador y cubierto por
una tapa con dos agujeros, uno en cada extremo, para que por ellos pase el borne de
cada uno de los puentes de conexin entre placas (figura 2.3). El orificio central del tapn
de llenado da salida a los gases que se producen en el interior de los acumuladores,
como consecuencia de las reacciones que sufre la batera con las cargas y descargas. Si
no lo tuviera, o estuviese tapado por la suciedad, podra explotar la batera a causa de
los gases sometidos a excesiva presin. El orificio no es vertical, sino inclinado, para evitar
que con los movimientos del vehculo pueda salir lquido por l.
La tapa que cubre el acumulador va sujeta por una pasta que se echa por susbordes. Encima de la tapa van los puentes de conexiones entre los elementos; estos
puentes deben colocarse de tal manera, que queden conectados todos los
acumuladores en serie, para lo cual, el negativo de un acumulador debe estar unido al
positivo del siguiente, sumndose de esta forma la tensin de todos los acumuladores.
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Los acumuladores
estn cponectados
entre s por plomo
metlico que conduce
la electricidad
El acumulador:
placas positivas y
negativas
aisladas por
separadores
FIGURA 2.3: Estructura interna de la batera de plomo
Los acumuladores llevan en su interior, en contacto con las placas, un lquido
denominado electrolito 4 , compuesto por tres partes de cido sulfrico (H2SO4) y ocho
partes de agua destilada. El electrolito debe tener un nivel de un centmetro por encima
de las placas y su densidad mxima admisible deber ser de 1.3 kg / L [Alonso, 1998]. Al
entrar en la batera la corriente elctrica producida por el generador, esta corriente pasa
desde el borne positivo hasta las placas positivas y, de stas, a travs del electrolito, hastalas negativas, saliendo por el borne negativo. Este paso de corriente elctrica produce
una reaccin qumica entre el cido sulfrico del electrolito y el plomo de las placas,
quedando en stas la energa de dicha corriente. Cuando no hay corriente que cargue
el acumulador, sta deshace la reaccin qumica y se produce una corriente elctrica
de descarga.
2.3 FUNCIONAMIENTO DE LA
BATERA DE
PLOMO
La batera de plomo fundamenta su funcionamiento en los fenmenos qumicos
de la electrlisis. Las placas de una batera nueva estn formadas por rejillas metlicas en
cuyos huecos hay xido de plomo (PbO (s)) prensado. Si se aplica una corriente elctrica
a las placas con xido de plomo sumergidas en el electrolito, formado por cido sulfrico
y agua destilada, debido a la ionizacin del electrolito circula de una placa a otra una
corriente elctrica. Al final del proceso en una placa no habr ms que plomo esponjoso
(Pb (s)) y en la otra, dixido de plomo (PbO2 (s)). Por tener estos materiales diferente
tensin de disolucin, existe entre ellos una diferencia de potencial, siendo la placa de
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dixido de plomo la de mayor potencial elctrico. Por tanto, tras la fabricacin de una
batera de plomo, sta debe ser cargada elctricamente para alcanzar la composicin
inicial de funcionamiento: las placas positivas cubiertas nicamente por dixido de plomo
y las negativas por plomo esponjoso.
En esta situacin puede comenzar un primer proceso de descarga de la batera
de plomo. Si con el acumulador en estas condiciones unimos las dos placas, por
mediacin de una lmpara, se producir una corriente elctrica, que ir desde la placa
positiva de dixido de plomo, el ctodo, a la negativa de plomo esponjoso, el nodo, a
travs de la lmpara, regresando por el electrolito a la placa de dixido de plomo. El
paso de corriente a travs del electrolito provoca que los cationes (H+ (aq)) de ste se
unan al oxgeno del dixido de plomo para formar agua (H2O (l)). Los iones sulfato (SO42-)
quedan libres y, a continuacin, reaccionan con el plomo de ambas placas para formar
sulfato de plomo (PbSO4 (s)). Al cabo de cierto tiempo, las dos placas estarn cubiertaspor el mismo compuesto, PbSO4 (s), por lo que al tener la misma tensin de disolucin,
deja de haber diferencia de potencial entre ellas y cesa la corriente. Se dice entonces
que la batera de plomo se ha descargado por completo. Al mismo tiempo, la
concentracin en cido sulfrico del electrolito disminuye por la formacin de agua. Las
reacciones qumicas que reflejan la descarga son:
CTODO (+): PbO2(s) + 4H+ (aq) + SO42- (aq) + 2e- PbSO4 (s) + 2H2O (l)
NODO (-): Pb (s) + SO42- (aq) + PbSO4 (s) + 2e-
REACCIN GLOBAL DESCARGA: PbO2 (s) + Pb (s) + 2H2SO4 (l) 2PbSO4 (s)+ 2H2O (l)
Ambas semirreacciones producen iones Pb2+ (aq) debido a la oxidacin del plomo
esponjoso Pb (s)) en el nodo, y a la reduccin del in Pb4+ (aq) del dixido de plomo
(PbO2 (s)) en el ctodo. Estos iones se unen a los aniones sulfato (SO42- (aq)), precipitando
la sal PbSO4 (s), que es muy poco soluble. El potencial de la reaccin global esligeramente superior a 2 V, lo que explica que entre los seis acumuladores de una batera
de plomo se obtenga una tensin de trabajo de 12 V.
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PLACA NEGATIVA
El plomo esponjoso (Pb (s ))
se t ransf orma en
sul fato de plomo (PbSO4 (s))
ELECTROLITO
El in SO42- (aq)del cido sulfrico del
elect rolit o reacciona con los compuest os de
plomo de las placas, m ient ras que los iones H +
(aq) lo hacen con el oxgeno liberado del
dirxido de plomo ( PbO2( s)) para formar agua.Como consecuencia, la concent racin en
cido del elect rolit o disminuye
paulat inamente
PLACA POSI TIVA
El perxido de
plomo se
t ransf orma en
sulfat o de plomo
starter
ignicin
luces
claxon
PROCESO DE DESCARGA
radio
FIGURA 2.4: Proceso de descarga de la batera de plomo
Para cargar el acumulador se hace pasar una corriente elctrica en sentido
contrario al de la descarga, con lo que vuelven a formarse el plomo esponjoso y eldixido de plomo en las placas. Por tanto, aparece nuevamente entre ambas diferencia
de potencial. Las reacciones qumicas de la carga son exactamente las inversas a las de
la descarga, siendo:
CTODO (+): PbSO4 (s) + 2H2O (l) - PbO2(s) + 4H+ (aq) + SO42- (aq) + 2e-
NODO (-): PbSO4 (s) + 2e- Pb (s) + SO42- (aq)
REACCIN GLOBAL CARGA: 2PbSO4 (s) + 2H2O (l) PbO2 (s) + Pb (s) + 2H2SO4 (l)
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PROCESO DE CARGA
PLACA NEGATI VA
El s ulfat o de plomo s e
t rans forma en plomo
es ponjoso mi ent ras
que el in s ulfat o
vuelve a la dis olucin
PLACA POSI TI VA
El s ulfat o de plomo s e
t rans forma en perxido
de plomo mient ras el
in sulfat o vuelve a la
dis olucin
La dis olucin recupera la concent racin adecuada en cido
s ulf rico mediat e el regres o del in s ulf at o de las placas
FIGURA 2.5: Proceso de carga de la batera de plomo
De los procesos de carga y descarga se deduce:
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La concentracin del cido sulfrico en el electrolito es variable, con arreglo alestado de carga de la batera. Al descargarse se rebaja y al cargarse se
recupera.
- Si una batera se descarga muy a fondo, es muy posible que no habiendo
suficiente plomo esponjoso en las placas negativas, se forme sulfato a costa
del armazn de la placa. A esto se le llama sulfatacin de la batera y es una
avera grave.
- Un exceso de carga en la batera tendra tambin una grave consecuencia,
pues al seguir descomponindose el agua del electrolito, har que elhidrgeno liberado no tenga bastante sulfato con el que combinarse y saldr
en burbujas por los respiraderos de los tapones de los acumuladores, con
peligro de explosin. Al mismo tiempo, el oxgeno liberado, no encontrando ya
bastante plomo del sulfato con el que combinarse, lo har con el del armazn,
oxidndolo, con lo que el enrejado de las placas positivas se hincha y stas se
tuercen y deshacen.
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La batera de plomo opera en un constante proceso de carga y descarga.
Cuando est conectada a un elemento que necesita de su electricidad, por ejemplo, la
radio de un automvil, la batera comienza a descargarse. Una batera se carga cuando
la corriente elctrica fluye en sentido contrario, restaurando la diferencia qumica entre
las placas. Esto ocurre cuando el alternador ofrece de vuelta energa elctrica a la
batera. En una batera nueva, los denominados componentes activos (plomo esponjoso
y dixido de plomo) estn en una proporcin 1:1, pero los sucesivos procesos de carga y
descarga alteran est proporcin, as como la concentracin de cido sulfrico en el
electrolito [Modica, 1997]. Debido a este deterioro paulatino, la batera de plomo deviene
inservible con los aos, al no ofrecer electricidad a un voltaje suficiente. Se estima que
dura entre 250 y 750 ciclos. Existe la posibilidad de cargar la batera de plomo
externamente, mediante una fuente de corriente, pero este proceso suele llevarse a
cabo tan slo en aplicaciones de mucho consumo de energa elctrica, por ejemplo, en
los taxis, que realizan recorridos muy cortos y muchas paradas al da (cada vez que se
arranca el motor se consume 300 A aproximadamente) [Alonso, 1998].
2.4 COMPOSICIN DE LA BATERA DE PLOMO FUERA DE USO
Tras cientos de ciclos de carga y descarga, llega un ciclo de descarga definitivo
del que la batera de plomo no se recupera, es decir, al final de su vida til, la batera est
totalmente descargada. En este estado, los acumuladores estn impregnados por una
mezcla de compuestos de plomo denominada pasta de plomo. En esta mezcla,
predomina el producto principal de la descarga de la batera, el sulfato de plomo, PbSO4,
pero tambin aparecen plomo esponjoso (Pb), dixido de plomo (PbO2) y, en menor
medida, xido de plomo (PbO) y partculas metlicas de plomo que se desprenden de las
placas por desgaste. De la pasta, se recupera buena parte del plomo que se obtiene en
el reciclaje de las bateras. El electrolito, tras la descarga final, ha variado
considerablemente su composicin. Si en una batera de plomo nueva, el electrolito es
una disolucin de cido sulfrico de alta pureza y de una concentracin en peso
cercana al 30 %, en una batera de plomo fuera de uso la concentracin en cido
sulfrico del electrolito ha disminuido hasta un 10 15 %. Adems, tras aos de
funcionamiento, se encuentran en disolucin iones de metales pesados e impurezas, en
cantidades suficientes como para que el cido de la batera sea un residuo cuya
recuperacin apenas se haya planteado hasta hoy, pero que se estudiar en el presente
Proyecto. El resto de materiales (la caja, los bornes, los separadores y las placas), han
sufrido un cierto desgaste por los aos de utilizacin, pero ste no es considerable y se
pueden recuperar gran parte de los materiales que los forman. Una batera de plomo
fuera de uso tiene un peso aproximado de 15 kg y su composicin aproximada es la
reflejada en la tabla 2.1.
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% Peso (kg)
Pasta de plomo (Pb esponjoso, PbSO4, PbO2 y PbO) 39 5.850
Plomo metlico y aleaciones de plomo 34 5.100
cido sulfrico diluido (10 15%) 11 1.650
PP 7 1.050
Ebonita 5 0.750
PVC 2 0.300
PE 1 0.150
Acero 0.6 0.090
Vidrio 0.4 0.060
TOTAL 100 15.000
TABLA 2.1: Composicin aproximada de una batera de plomo fuera de uso
El plomo metlico y las aleaciones de plomo provienen de las placas y las rejillas
que forman los acumuladores. Teniendo en cuenta que en muchos casos estas partes
estn fabricadas con aleaciones de plomo antimonioso, se puede considerar que su
contenido en plomo tiene un valor aproximado de 5 kg. Por otra parte, la pasta, una
mezcla de compuestos de plomo que supone la mayor proporcin en peso de la batera
usada (5.850 kg segn los clculos) tiene un alto contenido en plomo, alrededor de un 80% en peso (*), como demuestra la tabla 2.2.
% en peso Masa (kg) % en peso de plomo Contenido en Pb (kg)
Sulfato de plomo (PbSO4) 50 2.925 68.3 1.998
Plomo esponjoso (Pb) 20 1.170 100 1.170
Dixido de plomo (PbO2) 20 1.170 86.6 1.014
xido de plomo (PbO) 10 0.585 92.8 0.543
TOTAL 100 5.850 80.765 (*) 4.725
TABLA 2.2: Composicin aproximada de la pasta de plomo
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Segn los clculos de hay cerca de 5 kg de plomo en la pasta. Por lo tanto el
contenido total en plomo en una batera fuera de uso, sumando el plomo de la pasta y el
de las placas y rejillas, ronda los 10 kg, es decir, que unas dos terceras partes del peso de
una batera de plomo fuera de uso son plomo puro. Evidentemente estos valores no son
fijos, sino que dependen de cada modelo y del estado en que la batera deja de
funcionar (hay diferentes grados de descarga, que harn variar la composicin de la
pasta y en consecuencia el contenido en plomo). En la prctica, el contenido en plomo
se puede expresar como 10 2kg. Se trata, pues, de valores que ilustran la composicin
de la batera fuera de uso y su altsimo contenido en plomo, que justifica sobradamente
su recuperacin.
2.5 TOXICIDAD YCLASIFICACIN LEGAL DE LA BATERA DE PLOMO FUERA DE USOCOMO RESIDUO
Muchos de los materiales que se encuentran en las bateras de plomo fuera de
uso son altamente txicos. En concreto, los residuos cuya composicin los hace
especialmente peligrosos para el medio ambiente son los compuestos con plomo, el
cido sulfrico, la ebonita y el PVC:
- Compuestos con plomo: suponen casi tres cuartas partes del peso total de una
batera de plomo fuera de uso. El plomo, al ser un elemento, no puede ser
destruido. Es un metal pesado considerado como el peor factor contaminante
para el ser humano, despus de la radiacin. El arsnico y otros elementos son
ms txicos, pero el plomo resulta ms peligroso debido a que est mucho
ms extendido en el medio ambiente. La contaminacin por plomo en niveles
bajos disminuye la inteligencia, reduce la capacidad para la concentracin y
afecta a la funcin del lenguaje y a la memoria. En concentraciones mayores,
provoca lesiones crnicas graves en el sistema nervioso central y un deterioro
general de la salud, ya que inhibe la generacin de glbulos rojos. Los nios y
las mujeres embarazadas son especialmente susceptibles a la intoxicacin por
plomo. En los suelos, provoca la esterilidad de los campos de cultivo y en el
agua, la desestabilizacin qumica (pH, composicin...) y la alteracin de los
ecosistemas. En ningn caso los compuestos con plomo deben ser incinerados
o depositados en suelos sin control, sino que su gestin debe estar
acompaada por un riguroso control. Los residuos con plomo estn
contemplados por las normativas medioambientales locales y europeas como
especiales, en concreto con el cdigo 06 04 19 en el Catleg de Residus de
Catalunya y con el cdigo 06 04 05 en la Lista de Residuos de la Comunidad
Europea.
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- cido sulfrico: es una especie altamente nociva para cualquier parte del
cuerpo humano. En contacto con la piel causa quemaduras, su ingestin
provoca daos severos en todo el tracto gastrointestinal y los vapores que
desprende son severamente irritantes para las vas respiratorias pudiendo
causar un edema pulmonar. En cuanto al medio ambiente, el cido sulfrico
es altamente daino para la vida acutica pues su acidez y su alto poder
corrosivo alteran el pH de los acuferos y perjudican a los ecosistemas. Por las
mismas razones, tambin resulta fatal en los suelos. El cido sulfrico de las
bateras de plomo fuera de uso en ningn caso debera acabar en los suelos,
ni, como ocurre con frecuencia, ser vertido por las alcantarillas. Como residuo,
est clasificado como especial, y su cdigo es 06 06 01 tanto en Catalua
como en Europa.
- Ebonita: est presente en la caja de la batera de plomo. Se trata de uncaucho vulcanizado que aade resistencia qumica y mecnica a la caja y
que tambin colabora en el aislamiento elctrico. Casi un kilo de ebonita se
encuentra en la mayora de las bateras de plomo. Su contenido en azufre,
cercano al 10%, convierte a este material en un residuo peligroso, pues si se
incinera junto a otros residuos, se generan vapores de SO2, gas altamente
txico para la atmsfera. Por tanto la ebonita debe no debe ser en ningn
caso incinerada, si no que debe separarse del polipropileno de la caja de la
batera de plomo fuera de uso, para su depsito o recuperacin.
- PVC (policloruro de vinilo): aunque su uso no es masivo en las bateras de
plomo, forma parte en muchas ocasiones de la composicin de los
separadores de la batera. Se trata de un plstico al que se le atribuye un alto
poder cancergeno y cuya incineracin conlleva la emisin de gases con un
alto contenido en cloro, muy nocivos para el medio ambiente. Por tanto, debe
ser separado de la batera para su reciclaje y no incinerado.
El resto de materiales, polipropileno (PP), polietileno (PE), acero y vidrio no poseen
la toxicidad de los anteriores, pero tambin deben ser gestionados correctamente. En
concreto, se separa el PP para ser reciclado, mientras que el resto de materiales, encantidades muy pequeas, se desechan en un vertedero.
Queda claro que la batera de plomo fuera de uso contiene una gran cantidad
de residuos altamente peligrosos para el medio ambiente, lo que hace absolutamente
imprescindible una gestin ptima tanto de las bateras de plomo fuera de uso como de
sus constituyentes por separado. El carcter txico de la batera de plomo ha provocado
que las autoridades medioambientales de todo el mundo la hayan catalogado en s
misma como un residuo. En concreto, la batera de plomo fuera de uso est clasificada
como residuo especial tanto en la Lista de Residuos de la Comunidad Europea (cdigo 16
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06 01) como en el Catleg de Residus de Catalunya (cdigo 16 01 03). Adems existe una
directiva europea que trata de definir los procedimientos de gestin en concreto para las
bateras de plomo (la directiva 91/157/EEC)
2.6 PERSPECTIVAS TECNOLGICAS DE LA BATERA DE PLOMO
La batera de plomo ha disfrutado de una slida posicin en el mercado mundial
de las bateras a lo largo de sus ms de 150 aos de historia. A pesar de ello, en los ltimos
tiempos han surgido sistemas avanzados como las bateras hbrido nquel metal (Ni-MH),
los sistemas a altas temperaturas (Na-S, Na-NiCl2), llamados HT systems o las bateras de
litio que cuestionan algunas de sus variables tecnolgicas. Estos nuevos tipos de bateras
estn dirigidos especialmente a nuevas aplicaciones, como vehculos elctricos o eldenominado 4C market, mercado 4C (informtica, cmaras, telfonos mviles y
herramientas inalmbricas) computer, camcorder, cordless phones, cordless tools-. De
hecho, en estos terrenos la batera de plomo no goza ni mucho menos del dominio
protagonizado en la automocin. Lo interesante entonces es verificar si estos modernos
sistemas amenazan la privilegiada posicin de la batera de plomo en la automocin.
Para ello es necesario comparar las prestaciones, ventajas e inconvenientes de cada
sistema de batera.
Como indica la tabla 2.3, la batera de plomo tiene una clara desventaja en el
valor de la energa especfica en relacin al resto de sistemas. Esta variable ha sido uno
de los focos de investigacin y desarrollo en la historia de este sistema: la energa
especfica de la primera batera de plomo era de unos 9 W h kg -1, mientras que hoy en
da el valor medio supera los 30 W h kg -1. El mximo valor alcanzado, en USA en 1970,
fue de 70.5W h kg-1, pero se trataba de un prototipo con un ciclo de vida muy corto
[Garche, 2001]. La causa principal de esta limitacin es el rendimiento insuficiente en el
uso de la masa activa (plomo esponjoso en las placas negativas y dixido de plomo en
las positivas) durante los procesos electrolticos. Para optimizar este rendimiento, se estn
llevando a cabo en la actualidad investigaciones que tratan de hallar la relacin entre
dicho rendimiento y variables como el espesor de la masa activa, la forma de la rejilla o eluso de aditivos (SnSO4 en concreto) que mejoraran la calidad de las transferencias
electrnicas. La potencia especfica de la batera de plomo, as como la duracin, aun
siendo ms bajas que en el resto de bateras, tienen un valor aceptable.
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Batera de plomo Ni-MH HT systems Batera de litio
Seguridad + 0 0 -
Energa especfica
(W h kg-1)
-
(25-35)
+
(65-75)
+
(75-85)
++
(100-150)
Potencia especfica(W kg-1)
+
(70-100)
++
(120-150)
+
(100-120)
+
(150-250)
Costo especfico
(euros kW-1 h-1)
+
(150)
-
(>600)
0
(>400)
0
(>600)
Disponibilidad parael reciclaje
++ 0 0 0
Duracin
(ciclos)
+
(250-750)
+
(700)
++
(1000)
++
(1000)
++ muy bueno + bueno 0 satisfactorio - malo --muy malo
TABLA 2.3: Comparacin entre la batera de plomo y otros tipos de batera [Garche, 2001]
En el costo especfico se encuentra la clave del xito de la batera de plomo
como sistema de almacenaje y suministro de energa para la automocin: es, por unidad
de energa, como mnimo tres veces ms barata que el resto de sistemas estudiados. En
una aplicacin como la batera para la automocin, que necesariamente supone un
volumen de produccin de cientos de millones anualmente, este parmetro es
fundamental. Adems, las regulaciones medioambientales fomentan, o incluso exigen
cada da ms la disponibilidad para el reciclaje de los residuos y la batera de plomo es el
sistema con una adaptacin al reciclaje ms evolucionada.
Queda claro por tanto que la aplicacin de la batera de plomo en la
automocin perdurar mientras su bajo costo especfico siga compensando el menor
rendimiento tecnolgico con respecto a otros sistemas, y mientras stos no optimicen su
adaptabilidad al reciclaje. Esto garantiza por muchos aos la permanencia de laaplicacin en la automocin de la batera de plomo [UNIPLOM, 2003].
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3. EL MERCADO DEL PLOMO
3.1 INTRODUCCIN
El plomo ha formado parte de la civilizacin humana desde hace miles de aos.
En la actualidad es el cuarto metal no frreo ms utilizado, puesto que su uso masivo
persiste tanto en economas desarrolladas como subdesarrolladas, a pesar de las
crecientes restricciones medioambientales. La dependencia mundial del plomo se debe
bsicamente a su uso en la fabricacin de bateras y en concreto, a su utilizacin en las
bateras de plomo para la automocin. Si en 1960 esta aplicacin supona un 29 % del
consumo total de plomo en el mundo occidental, en la actualidad casi tres cuartas
partes de todo el plomo consumido en Occidente se dedican a la fabricacin de
bateras de plomo. Adems, esta alta proporcin est en rpido crecimiento, debido al
continuo aumento del parque automovilstico mundial y al retroceso del uso del plomo en
otras aplicaciones, lo que hace prever que para el ao 2006, el sector de la batera de
plomo acaparar el 90 % del consumo total de plomo en Occidente [Winckel, 1997].
La produccin de plomo en el mundo se desarrolla a travs de diferentes caminos.
En primer lugar, la produccin minera. De las minas de plomo se extraen la galena y los
sulfuros minerales, materias prima para la produccin del plomo y a partir de stas, seobtienen los concentrados de plomo (50 80 % Pb). Estos concentrados se destinan a la
industria metalrgica para la produccin de plomo de obra primario (97 99 % Pb),
compuestos de plomo y plomo refinado primario (>99.97 % Pb). Por otro lado est la
recuperacin y reciclado de los residuos plomferos, en su gran mayora, bateras de
plomo fuera de uso. Estos procesos son el origen del plomo de obra secundario (97 99 %
Pb) y del plomo refinado secundario (>99.97 % Pb). La tendencia general en todo el
mundo es el aumento de la produccin secundaria y la disminucin progresiva de las
producciones minera y primaria. ste hecho est motivado por el agotamiento de los
recursos minerales, el cierre de muchas minas y el esfuerzo general por alcanzar altosniveles en la recuperacin del plomo. Se estima que antes del 2010, casi la mitad de la
produccin total de plomo en el mundo ser plomo refinado secundario. Es decir, el
reciclaje de bateras de plomo fuera de uso est adquiriendo un gran protagonismo en la
produccin mundial de plomo y, por tanto, desempeando un papel decisivo en el
inestable mercado mundial del plomo.
En conclusin, el sector de las bateras de plomo es el consumidor mayoritario de
plomo en el mundo y est previsto que, gracias al reciclaje de bateras de plomo fuera
de uso, sea el origen de gran parte de la produccin de plomo dentro de un tiempo.
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3.2 EL PLOMO
3.2.1 PROPIEDADES DEL PLOMO
El plomo es un metal pesado del grupo 14 de la tabla peridica, cuyas propiedades
son las siguientes:
Nmero atmico 82
Masa atmica 207.19
Estructura electrnica [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2
Nmeros de oxidacin +2, +4
Electronegatividad 2.33
Energa de ionizacin 716 kJ mol-1
Afinidad electrnica 35 kJ mol-1
Radio atmico 175 pm
Entalpa de fusin 5.121 kJ mol-1
Entalpa de vaporizacin 179.4 kJ mol-1
Punto de fusin 327.46 C
Punto de ebullicin 1749 C
Densidad a 20 C 11342 kg / m3
Volumen atmico 18.27 cm3 / mol
Estructura cristalina cbica
Carga de rotura 15.7
Lmite elstico 1.4
Dureza Brinell 4
Color Blanco azulado, brillante
TABLA 3.1: Propiedades del plomo
3.2.2 OBTENCIN DEL PLOMO
Las fuentes principales del plomo son los sulfuros minerales y la galena (PbS),
aunque existen otros minerales de los que tambin puede extraerse plomo: la anglesita
(PbSO4), la cerusita (PbCO3) o el minio (Pb3O4). El plomo representa el 1.4 10-3 % en peso
de la corteza terrestre. Se encuentra nativo en algunos minerales frricos de Suecia y en
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yacimientos aurferos. Cuando el metal se obtiene a partir de los sulfuros minerales, stos
se enriquecen mediante trituracin, flotacin y desecacin. El concentrado se tuesta y
sinteriza en un horno, obtenindose PbO (s) y SO2 (g), que se utiliza en la obtencin de
cido sulfrico. El PbO se reduce a plomo metal impuro, plomo de obra. Con menas de
PbS se sigue un procedimiento distinto: despus de la concentracin, se tuesta slo
parcialmente y el PbO se hace reaccionar con PbS en ausencia de aire, lo que produce
el plomo de obra. El plomo de obra se somete a refinado para eliminar las impurezas (Cu,
Sn, Sb, As y metales preciosos) por mtodos pirometalrgicos o electrolticos. El resultado
es un metal blanco azulado, muy maleable, dctil y un pobre conductor de la
electricidad y el calor. La obtencin de plomo se lleva a cabo mediante las vas
reflejadas en la figura 3.1.
MINERA y METALURGIA PRIMARIA METALURGIA SECUNDARIA
Chatarra de plomo Bateras de plomo fuera de uso
Galena (PbS) Sulfuros minerales
Concentrados (50 80 % Pb)
Plomo de obra (97 99 %)
PLOMO REFINADO YALEACIONES
FIGURA 3.1: Vas de obtencin de los productos de plomo [UNIPLOM, 2003]
Mina de plomo
Concentrador
Fundicin rimaria Fundicin secundaria
REFINADO REFINADO
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Tal como se describe en la figura 3.1, se distinguen tres tipos de produccin de
plomo:
- Produccin minera: se trata de la produccin de concentrados de plomo (50
80 % Pb). Provienen de los procesos del concentrado de materias primasminerales (galena y sulfuros minerales). En los datos de produccin siempre se
contabiliza su contenido en plomo, no su peso total. La totalidad de la
produccin minera se destina a la produccin metalrgica primaria.
- Produccin metalrgica primaria: se trata de la produccin de compuestos de
plomo (xidos, cromatos, carbonatos...), plomo refinado primario (>99.97 % Pb)
y plomo de obra primario (97 99 % Pb). La produccin de plomo refinado
primario de un ao en concreto puede ser mayor que la minera, hecho que se
explica por la acumulacin de partidas de concentrados de plomo, motivadapor las fluctuaciones del mercado. Gran parte del plomo extrado en las minas
acaba siendo empleado para la produccin de plomo refinado primario.
- Produccin metalrgica secundaria: se trata de la produccin de compuestos
de plomo, plomo refinado secundario (>99.97 % Pb) y plomo de obra
secundario (97 99 % Pb). En este caso, el plomo proviene del reciclaje de
bateras de plomo fuera de uso y, en mucha menor medida, de chatarras de
plomo.
3.2.3 APLICACIONES DEL PLOMO
Los usos finales del plomo han variado de forma drstica en lo que va de siglo.
Usos clsicos, como la fontanera, la plancha para industrias qumicas y para la
construccin, las pinturas y los pigmentos, los cables elctricos... han retrocedido de
forma sensible. En la gasolina, la utilizacin del plomo tiende a desaparecer,
obedeciendo a exigencias legales. Los usos del plomo que le hacen indispensable o
difcilmente sustituibles son:
- Bateras de plomo
- Proteccin contra radiaciones
- Vidrios especiales para aplicaciones tcnicas o artsticas
- Proteccin contra la humedad, cubiertas y techumbres
- Soldadura, revestimientos y proteccin de superficies
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La batera de plomo es la actividad que, con mucha diferencia consume la mayor
cantidad de plomo, habiendo pasado, a lo largo de la segunda mitad del siglo XX y en
nmeros redondos, de un cuarto a casi tres cuartos del consumo total en Occidente. El
futuro del plomo est inexorablemente ligado al de la batera de plomo. A la luz de los
conocimientos actuales, su sustitucin no parece cuestin fcil, teniendo en cuenta su
fiabilidad, prestaciones y economa, adems de su eficaz sistema existente para la
recuperacin y reciclado de sus componentes. Por otra parte, la batera de plomo ha
mejorado sus prestaciones espectacularmente, por lo que se refiere a capacidad,
rapidez de carga, vida til, resistencia a las vibraciones, seguridad o control del cido.
La tabla 3.2 ilustra los cambios en los usos finales del plomo en el mundo
occidental:
1960 (%) 1999 (%)
Bateras de plomo 29 72
Cables 17 3
xidos 10 12
Aleaciones 6 3
Gasolina 10 1
Otros 28 9
Total 100 100
TABLA 3.2: Variacin de los usos finales del plomo entre 1960 y 1999 en Occidente
(%) [UNIPLOM, 2003]
Como se aprecia en la tabla 3.2, las bateras de plomo tienden a protagonizar un
monopolio en el consumo total de plomo, mientras que en el resto de aplicaciones, el uso
de plomo o se mantiene estable o tiende a desaparecer.
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3.2.4 RECUPERACIN YRECICLADO DEL PLOMO
Nunca ha sido tan importante como ahora recuperar y reciclar los metales
contenidos en los residuos, y ello, por una doble razn:
- Los recursos minerales son limitados y no renovables. En el caso concreto del
plomo, a las reservas hoy realmente conocidas se les estima una vida de entre
30 y 40 aos.
- La valoracin de los residuos metalferos mediante su recuperacin y reciclado
es la forma de gestin de los mismos ms racional y ecolgicamente
recomendable.
En el caso del plomo, a lo largo de los ltimos aos, la valoracin de sus residuos
ha sido fundamental para abastecer la mayor parte de la demanda, satisfacindose el
resto por parte de la minera y de la metalurgia primaria.
Hoy por hoy, son cada vez ms escasos las chatarras o residuos procendentes de
tuberas, planchas y otras aplicaciones clsicas del plomo debido a su sustitucin por
materiales frreos y polimricos. En cambio, la batera de plomo es la principal fuente de
los citados residuos de plomo debido a que:
- Aproximadamente el 75 % del plomo puesto en los mercados se dedica a la
fabricacin de bateras de plomo.
- La vida de la batera es limitada, menor que la del automvil, lo que supone
que cada vehculo, a lo largo de su vida til, desecha varias bateras,
crendose as un flujo continuo de residuos plomferos de dicha procedencia.
El ndice de recuperacin de bateras es, en Occidente, superior al 90 %,
alcanzndose en Espaa una recuperacin del 95 97 %: es muy poco el plomo que
queda sin ser recuperado y reciclado. Son stos unos ndices de recuperacin
posiblemente no alcanzados por ningn otro metal o compuesto, como refleja la figura
3.2, que ilustra los niveles de reciclaje de diversos productos en USA entre 1995 y 1999 lascifras son similares en la mayora de pases de Occidente.
En la figura 3.3 se aprecia el papel decisivo de la recuperacin entre la distintas
rutas de produccin de plomo en el mundo. Hay que tener en cuenta que en el
diagrama se han estimado unas prdidas en peso de un 5 % entre mina y fundicin
primaria y entre recuperacin y fundicin secundaria.
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93%
55%
42%40%
0%
100%
Bateras de plomo Latas de aluminio Papel Botellas de plstico
FIGURA 3.2: Nivel de reciclaje de diversos productos en USA entre 1995 y 1999 [BCI,
2003]
2.90 Mt 2.80 Mt
0.10 Mt
3.20 Mt
3.30 Mt
0.20 Mt
3.10 Mt
5.80 Mt
FIGURA 3.3: Flujos aproximados de produccin, consumo y recuperacin de plomo
en el mundo entre 1995 y 1997 (Mt) [UNIPLOM, 2003]
Metalurgia primaria
2.90 Mt
Produccin minera
2.95 Mt
Metalurgia secundaria3.10 Mt
Recuperacin3.30 Mt
Consumo bruto6.00 Mt
Consumo final5.80 Mt
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3.2.5 LEGISLACIN RELACIONADA CON EL PLOMO
El sector de la recuperacin del plomo, as como las fundiciones primarias y todas
aquellas industrias relacionadas con el metal, tienen como prioridad el cumplimiento
estricto de la normativa vigente que le afecta, siendo lo ms destacable de la misma, las
siguientes leyes y directivas:
- Ley Bsica de Residuos 10/98.
- Directiva relativa a la Prevencin y Control Integrado de la Contaminacin
(IPPC) 96/61 CE.
- Contaminacin por SO2 y por partculas (entre las que pueden encontrarse
plomo): Directiva 80/884 CEE y Decreto 1613/85
- Plomo en la atmsfera: Directiva 82/884 CEE y Decreto 717/87, fijndose unos
valores lmite de 2 g / m3 de media anual.
- El plomo como aditivo antidetonante para gasolinas ha venido regulado por la
Directiva 85/210 CEE y por el Decreto 2004/75, exigiendo la UE su desaparicin
total en el ao 2002
- Pilas y acumuladores: la directiva 91/157 CEE sobre pilas y acumuladores
regula los materiales que entran en su fabricacin, gestin de sus residuos... La
93/86 CEE se ocupa del etiquetado de las pilas y acumuladores. En Espaa, el
RD 45/86 viene a ser el reflejo de las directivas comunitarias reseadas.
Recientemente, la UE ha modificado la Directiva 91/157 estableciendo
mayores limitaciones para los metales pesados Hg, Cd y Pb. Adems, se fijan
coeficientes para la recuperacin y reciclado de la batera de plomo.
- Vehculos fuera de uso: la directiva 2000/53/CE sobre vehculos fuera de uso
establece algunas limitaciones al uso del plomo, que queda limitado a las
bateras de plomo, algunas aleaciones y a recubrimientos.
- Equipos elctricos y electrnicos: est en estudio una directiva sobre gestin
de los residuos de los equipos elctricos y electrnicos que podra afectar a
algunos metales pesados, entre ellos el plomo.
La eficacia demostrada a travs de muchos aos hace que la industria
recuperadora y recicladora del plomo reivindique para el material que le sirve de base,
los residuos plomferos, el carcter de materia prima secundaria y no de residuo tal y
como hace la legislacin vigente.
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3.3 EL MERCADO ESPAOL DEL PLOMO
La produccin nacional de plomo refinado, desde comienzos del siglo XXI, es
nica y exclusivamente la procedente de la recuperacin y reciclado de los residuos
plomferos y viene a cubrir algo ms de la mitad de la demanda del mercado espaol.
Espaa, primer productor de plomo a principios del siglo XX, apenas posee hoy
metalurgia primaria de plomo, es decir, la que se basa en el beneficio de minerales.
PRODUCCIN ANUAL (kt)
SECTOR 1980 1990 1997 1998 1999 2000
Produccin minera (1) 88.6 61.5 23.0 19.3 28.3 30
Plomo refinado primario (2) 87.2 57.4 0 0 0 0Plomo refinado secundario (3) 37.5 66.6 90.2 94.2 97.5 125
Importacin de plomo refinado (4) 0.5 10.6 81.2 96.2 96.5 135.7
Exportacin de plomo refinado (5) 7.6 19.3 0.8 2.2 2.1 10
Consumo aparente de plomo refinado (CA) 117.6 115.3 170.6 188.2 191.9 250.7
(CA) = (2) + (3) + (4) (5)
TABLA 3.3: Produccin y consumo de plomo en Espaa entre 1980 y 2000 (kt)[UNIPLOM, 2003]
En la tabla 3.3 puede apreciarse como la produccin de plomo refinado primario
ha desaparecido. Ello significa que la produccin minera de concentrados de plomo,
que por otra parte tambin est descendiendo, ya no se destina a las fundiciones
primarias, sino que se usa en la fabricacin de otros productos de plomo, como los
carbonatos, usados como pigmento en pinturas o el minio (Pb3O4), utilizado en la
fabricacin de esmaltes, de la que Espaa es una verdadera potencia.
Hay que destacar que las importaciones estn aumentando mucho, en concreto
se importa plomo a Marruecos, Francia, Italia, Bulgaria y Per [IGME, 2003]. Este aumento
har necesario incrementar los coeficientes de recuperacin y en general, mejorar el
sistema de gestin de bateras de plomo fuera de uso para eliminar esta dependencia. Se
puede considerar que dada la baja produccin minera y la desaparicin de la
produccin de plomo refinado primario, slo aumentando la produccin en las
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32 Estudio de alternativas en el reciclaje de bateras de plomo fuera de uso
fundiciones secundarias se podrn frenar los altos niveles de importacin. Lgicamente,
ante esta situacin de no-autosuficiencia, las exportaciones no alcanzan grandes valores.
Por su parte, la produccin de plomo refinado secundario, es decir, del plomo
proveniente de la recuperacin y reciclado, aumenta cada ao, cubriendo ms de lamitad de las necesidades nacionales. El sistema de recuperacin y reciclado del plomo,
con muchos aos de experiencia, ha funcionado siempre sin ayuda ni subvencin
alguna, financindose exclusivamente con la venta del metal obtenido, cuyos precios
vienen fijados por las cotizaciones del London Metal Exchange. La aportacin econmica
de subproductos como el polipropileno es bastante modesta.
El sistema de recuperacin y reciclado de las bateras de plomo fuera de uso en
Espaa, casi nico origen de toda la produccin secundaria nacional [Prieto, 2003],
estaba integrado en el ao 2000 por:
- Cinco fundiciones, con una capacidad total en el ao 2000 de 125 kt / ao,
todas ellas con el ttulo de gestor de residuos autorizado.
- Varias plantas de tratamiento de bateras desechadas, algunas ubicadas en
las mismas fundiciones, e igualmente debidamente autorizadas como gestoras
de residuos.
- La recogida, recuperacin, almacenamiento, tratamiento y transporte de las
bateras fuera de uso hasta las fundiciones se lleva a cabo por unos 200agentes debidamente autorizados por las distintas Comunidades Autnomas.
La produccin de plomo secundario en Espaa en el ao 2000 queda reflejada en
la siguiente tabla 3.4 en la que puede observarse la localizacin de las fundiciones.
Empresa Localidad Capacidad (kt Pb / ao)
Grupo Tudor S.A. San Esteban de Gomaz (Soria) 50
Grupo Tudor S.A. Cubas de la Sagra (Madrid) 25Metalrgica de Medina S.A. Medina de Campo (Valladolid) 22
Perdigones Azor, S.A. Espinardo (Murcia) 22
DEMIMESA, S.A. Capellades (Barcelona) 6
PRODUCCIN TOTAL DE PLOMO SECUNDARIO 125
TABLA 3.4: Capacidad productora de las fundiciones recicladoras de plomo en
Espaa en el ao 2000 [UNIPLOM, 2003]
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La necesidad comentada de aumentar la produccin secundaria para
compensar la desaparicin de la produccin de plomo primario ya est cumplindose,
puesto que en la actualidad, ao 2003, se han aadido a la lista otras tres fundicionessecundarias: LYRSA S.A. en Pina del Ebro (Zaragoza), PLOINMASA S.A. en Fuenlabrada
(Madrid) y OXIVOLT S.L. en Sant Juli (Girona). Plantas existentes como DEMIMESA S.A., ya
han duplicado su produccin [Prieto, 2003]. La produccin secundaria ronda
actualmente las 200 kt anuales. De este modo se prev que en un tiempo desaparecer
la dependencia en Espaa del plomo importado, gracias a la produccin secundaria
basada en el reciclaje de bateras de plomo fuera de uso.
3.4 EL MERCADO MUNDIAL DEL PLOMO
3.4.1 CONSUMO MUNDIAL DE PLOMO
La figura 3.4 ilustra el crecimiento paralelo del consumo total de plomo y del
consumo de plomo destinado al sector de las bateras de plomo, as como la cada del
consumo del plomo para otros usos.
Al igual que en Espaa, en el resto del mundo el sector de las bateras de plomo
posee un protagonismo creciente en el mercado del plomo. En 1980, el sector de lasbateras de plomo consumi en el mundo Occidental un 48 % de las 3950 kt de plomo
que se consumieron en total. Hacia 1995, la proporcin del consumo total de plomo (4960
kt) destinada al sector de las bateras de plomo fue de un 66 %. La inmensa mayora de
estas bateras de plomo se emple en la automocin. Se observa, pues, un crecimiento
paralelo del consumo total de plomo y de la demanda por parte del sector de las
bateras de plomo para la automocin, que caracteriza este mercado desde hace
dcadas. Cabe destacar que el mercado asitico est tomando en los ltimos tiempos
un cierto protagonismo en el aumento de las cifras de consumo de plomo: entre 1986 y
1996 el aumento medio anual del consumo de plomo en Asia estuvo por encima del 10 %,cifra que ya se ha estabilizado, aproximndose a los valores medios de todo Occidente.
A pesar de ello, se prev que el consumo de plomo por parte de Asia seguir creciendo a
un ritmo mayor que el del resto, hecho propiciado por la buena posicin del sector
asitico de las bateras de plomo [Winckel, 1997].
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ktdeplomo
Consumo totalConsumo del sector bateras de plomoConsumo del resto de sectores
FIGURA 3.4: Evolucin del consumo de plomo en Occidente entre 1980 y 2000 y
estimacin entre 2002 y 2006 [Winckel, 1998] y [Hawkes, 1997]
El crecimiento en la demanda de bateras de plomo en las ltimas dcadas ha
motivado un aumento conjunto de la demanda de plomo en Occidente: entre 1980 y
1995 la demanda de bateras de plomo ha crecido una media del 3.7 % anual, mientras
que el consumo de plomo lo ha hecho con una media anual del 1.5 %. El consumo de
plomo, a diferencia de otros metales, no est tan influido por las fluctuaciones de la
economa mundial o por la inestabilidad en la produccin minera. El hecho de que la
gran mayora del plomo consumido en el mundo se destine exclusivamente al sector delas bateras de plomo y, en concreto, al de las bateras de plomo para la automocin,
provoca que sean el crecimiento del parque automovilstico y la duracin de las bateras
de plomo en los automviles los factores que definan ao tras ao el consumo de plomo
en el mundo. Para profundizar en estos factores, hay que distinguir entre dos usos finales
para la batera de plomo en la automocin: las bateras para equipos originales, es decir,
las que se instalan en automviles nuevos de fbrica, y las bateras de recambio, que son
las que sustituyen a las bateras de plomo fuera de uso.
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La demanda de bateras de plomo para equipos originales depende
exclusivamente de la demanda de vehculos nuevos. sta es diferente en cada pas, y
depende de los precios de los vehculos, del nivel de vida de los posibles consumidores y
de una infinidad de otros factores. A pesar de esta variedad de factores, existe una
tendencia general hacia el crecimiento del parque automovilstico. Por ejemplo la
produccin de vehculos nuevos ligada a la demanda- en Alemania, Francia, Espaa,
Italia y el Reino Unido pas de 11.77 millones de unidades en 1985 a 13.96 millones en
1995, lo que supone un espectacular crecimiento del 18.6 %. El sector de las bateras de
plomo se amolda necesariamente a este crecimiento continuado, lo que supone un
aumento en la produccin de bateras de plomo para equipos originales y, por tanto, un
mayor consumo de plomo [Winckel, 1997].
La demanda de bateras de recambio, adems de estar influida por la
demografa de la poblacin automovilstica, viene determinada por la duracin de lasbateras de plomo en los automviles. Desde 1980 hasta hoy, el crecimiento anual medio
del parque automovilstico en Europa es de un 3 % (este valor se calcula restando el
nmero de vehculos dados de baja al de vehculos vendidos). Existe un paralelismo
lgico entre el crecimiento de la poblacin de automviles y el del sector de las bateras
de recambio: cuantos ms vehculos circulan, ms son susceptibles de necesitar un
recambio de batera. En trminos generales, la batera de plomo dura unos 3 o 4 aos,
pero este valor puede variar en funcin del modelo y de las condiciones de uso,
especialmente el clima. La vida media de la batera de plomo ha aumentado en
Occidente de menos de 3 aos a finales de los aos 70 a cerca de 4 en los aos 90,gracias a las mejoras tecnolgicas. Uno de los factores que determinan la duracin de
una batera son los extremos trmicos: largos periodos de exposicin a altas o bajas
temperaturas acortan la vida de la batera de plomo. Este hecho queda reflejado en los
pases tropicales, donde la duracin de las bateras de plomo se limita a 2 o 3 aos
normalmente.
Otro factor que resulta determinante en la relacin directa entre el consumo
mundial de plomo y la demanda de bateras de plomo, es el contenido en plomo de
stas. Las normativas medioambientales han fomentado tradicionalmente la reduccin
del uso del plomo, en la medida de lo posible, y su sustitucin por otros materiales. Esta
situacin motiv que el contenido en plomo pasara de 12 13 kg por batera en los aos
70 a 7 8 kg en los aos 80. Las nuevas necesidades elctricas del automvil en los aos
90 (ventanillas elctricas, aire acondicionado...) no permitieron que el contenido en
plomo se mantuviera en valores tan bajos, por lo que en la actualidad cada batera
contiene unos 10 kg de plomo [Hawkes, 1997].
En el mundo occidental, entre 1980 y 1995, el crecimiento en el consumo de
plomo por parte del sector de las bateras de plomo, 3.7 % medio anual, contrasta con la
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cada protagonizada por parte del resto de aplicaciones, con un descenso medio anual
del 1.3 %. En la actualidad el consumo de plomo en otras aplicaciones fuera del sector de
las bateras, no supera el 25 %. Este descenso se debe a la sustitucin del plomo por otros
materiales en la mayora de sus usos tradicionales. Los riesgos del plomo para el medio
ambiente y para la salud humana, as como la aparicin de nuevos materiales ms
baratos, ms ecolgicos y de igual o mayor rendimiento tecnolgico han motivado dicha
sustitucin. Por ejemplo, los polmeros y el aluminio han desplazado casi totalmente al
plomo de su aplicacin en la fabricacin de cables. La figura 3.5 muestra la evolucin del
consumo de plomo destinada al sector de las bateras de plomo entre 1980 y 2000, as
como la estimacin entre 1998 y 2006.
%dePbdestin
adoabateras
FIGURA 3.5: Proporcin del consumo total de plomo destinada al sector de las bateras de
plomo en Occidente entre 1980 y 2000 y estimacin entre 2002 y 2006 [Winckel, 1998]
[Hawkes, 1997]
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3.4.2 PRODUCCIN MUNDIAL DE PLOMO
La produccin de plomo en Occidente ha pasado de 2510 kt en 1960 a 4560 kt en
1995, con un aumento anual medio del 1.7 %. Por su lado, el consumo ha aumentado de
2350 kt en 1960 a 4960 kt en 1995, lo que supone un incremento anual medio del 2.2 %.
Como reflejan estas cifras, observando las tendencias a lo largo de grandes perodos de
tiempo, el aumento en la produccin est ntimamente relacionado al incremento del
consumo. A corto plazo, sin embargo, factores tales como la fluctuacin en los precios
del plomo, la disponibilidad de materiales para el reciclaje o la productividad minera
hacen variar la produccin de plomo.
Mientras el total de la produccin de plomo ha crecido en las ltimas dcadas y
sigue creciendo en la actualidad, los sectores primario y secundario, fuentes de dicha
produccin, corren suertes bien distintas: la produccin secundaria creci entre 1980 y1995 con un incremento anual medio del 2.1 %, mientras que la primaria cay con un
descenso anual medio del 0.6 %. Estos datos explican que mientras en 1980, la
produccin secundaria supona un 43% del total de la produccin de Occidente, en 1995
alcanz el 54 % y para el ao 2006 se estima que la proporcin aumentar hasta casi un
70 %. Esta importancia creciente del sector secundario se debe a una mejora
espectacular en la red de reciclaje de plomo a partir de bateras de plomo fuera de uso:
los sistemas de recogida y transporte, as como los coeficientes de recuperacin han
crecido hasta tal punto, que en la actualidad el reciclaje de bateras de plomo fuera de
uso es una pieza clave en la produccin de plomo de la mayora de pases [Winckel,1997].
En contraste con el fuerte aumento de la produccin secundaria, la produccin
primaria permanece estancada o desaparece en todo el mundo. La causa lgica del
retroceso en la produccin primaria es el estancamiento de la produccin minera de
plomo, motivada en gran medida por el cierre de muchas minas en los ltimos aos. Se
estima que la produccin minera cay en Occidente una media anual del 1.6 % entre
1980 y 1995.
Las divergencias entre las producciones primaria y secundaria fueron reforzadasen los aos 90 por el cierre de importantes empresas de la metalurgia primaria (Santa
Luca en Espaa, IMMSA en Mxico, Kabwe en Zambia, Plumbum en Brasil o Naoshima y
Saganoseki en Japn). Muchas de las fundiciones primarias que sobreviven, se han
pasado a la produccin secundaria, es decir, en lugar de fabricar plomo refinado y
compuestos de plomo a partir de concentrados, lo hacen a partir de bateras de plomo
fuera de uso y chatarras [Hawkes, 1997].
En la figura 3.6 se observar la situacin de estancamiento que sufren la produccin
primaria y minera, mientras que la produccin secundaria sigue una trayectoria similar a
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la del consumo: esto hace pensar que en tiempo, y si las industrias recuperadoras de
plomo
gozan de buena salud, la produccin secundaria ser mayoritaria, ya que viene
mostrando un comportamiento muy dinmico que contrasta con la rigidez de laproduccin primaria.
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Consumo total Produccin minera
Produccin primaria Produccin secundaria
FIGURA 3.6: Evolucin de la produccin de plomo en Occidente entre 1980 y 2000
y estimacin entre 2002 y 2006 [Winckel, 1997] y [Hawkes, 1997]
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3.4.3 EL PRECIO DEL PLOMO
El considerado precio oficial del plomo viene dado por el London Metal Exchange
(LME), la referencia financiera mundial para los metales no frreos. En general, los precios
de los metales son muy cambiantes, pues sus mercados son inestables, y el del plomo no
es una excepcin.
El precio del plomo sufri una cada dramtica en los primeros aos 80. Entre 1960
y 1981, el precio medio fue de 1217 $ / t, pero entre 1982 y 1995, cay hasta 662 $ /t, nada
menos que un 46 %. Este descenso se debi a una serie de cambios estructurales en el
mercado: la enorme disminucin de los usos tradicionales del plomo, el retroceso en los
precios que se pagaban por las bateras de plomo fuera de uso y por la chatarra de
plomo y el protagonismo creciente de la industria secundaria. Otro factor que ms
recientemente ha devaluado el precio del plomo, es la aparicin de nuevos productores,en concreto de China y del antiguo bloque del Este de Europa, que han pasado de ser
importadores a ser exportadores de plomo. Estos pases poseen costos de proceso,
medioambientales y de mano de obra menores que pases ms desarrollados, lo que
aade todava ms presin sobre los precios [LME, 2003].
Al observar las fluctuaciones en los precios del plomo, a lo largo de largos periodos
de tiempo, el factor que tiene una relacin ms clara son los stocks o reservas, es decir, la
diferencia entre produccin y consumo. Las variaciones en dichas reservas mundiales
aportan una informacin casi siempre acertada de las tendencias en los precios del
plomo. La relacin entre precios y stocks es inversamente proporcional, es decir, en
pocas en las que el nivel de stocks es positivo, los precios tienden a bajar, mientras que
en pocas donde el nivel de stocks es negativo, los precios comienzan a subir. ste es un
buen factor para predecir las tendencias de los precios, como ilustra la figura 3.7.
Ntese que las fluctuaciones por unidad de tiempo en el precio del plomo son
mucho ms continuadas que las mostradas en la figura 5.7, construido a partir de valores
medios. La figura 3.8 ilustra esta mayor variacin por unidad de tiempo, mediante un
grfico extrado directamente del LME, que ilustra los precios del plomo entre enero de
2002 y agosto de 2003. Se puede observar que en cuestin de semanas el precio puedecaer o aumentar con rapidez, aunque se mantiene relativamente estable en un intervalo
comprendido entre los 400 $ / t y los 525 $ /t.
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ktdeplomo
Precio del plomo ($ / t) Stocks mundiales (kt)
FIGURA 3.7: Evolucin de los precios del plomo 1980 y 2002 ($ / t Pb) [Winckel, 1997] y
[Hawkes, 1997]
FIGURA 3.8: Evolucin de los precios del plomo entre enero de 2002 y agosto de
2003 ($ / t Pb) [LME, 2003]
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3.4.4 PREDICCIONES PARA EL MERCADO MUNDIAL DEL PLOMO
En los prximos aos, est previsto que el consumo de plomo en el mundo siga
creciendo, debido al aumento en la demanda de bateras de plomo para la
automocin. En especial se prev un crecimiento considerable en Asia y en los pases del
antiguo bloque del Este de Europa. Adems, la reciente aparicin de los vehculos
elctricos, que tambin funcionan con bateras de plomo, colaborar en dicho aumento,
con un plus de decenas de kt al ao. El consumo de plomo para el resto de aplicaciones
se mantendr estancado, pero no desaparecer.
La metalurgia secundaria continuar avanzando con respecto a la primaria,
gracias a la previsible mejora en los procedimientos de gestin de bateras fuera de uso y
a la optimizacin de los coeficientes de recuperacin, que ya superan el 90 % en casi
todos los pases industrializados. En pases en vas de desarrollo, el sector de larecuperacin y reciclado de plomo es ms rudimentario, pero como por cuestiones
mercantiles se pagan mejor las bateras de plomo fuera de uso a los chatarreros y
aumentan las restricciones medioambientales, la recuperacin mejorar
paulatinamente.
La metalurgia primaria corre peligro en Occidente. Las ventajas econmicas y
ecolgicas de la metalurgia secundaria, as como la dura competencia de productores
mineros con menos costes, como China y Kazahstn, complicarn la produccin de
concentrados en las minas de Occidente, y por tanto, propiciarn la continuacin del
retroceso de la produccin primaria [IGME, 2003].
Segn los especialistas mercantiles, el precio del plomo experimentar un ascenso
en los prximos aos, motivado por la disminucin de las reservas mundiales y por la
relajacin de los nuevos exportadores, en especial China. Esta relajacin se debe a que
para satisfacer las necesidades elctricas de su poblacin automovilstica, que crece a
un ritmo mucho mayor que el de la mayora de pases, pronto se vern obligados a
destinar su enorme produccin nacional a sus propias bateras de plomo.
El sueo de la industria secundaria y del sector de las bateras de plomo engeneral, es alcanzar una situacin denominada circuito cerrado (closed circuit), en la
que la demanda mundial de plomo pueda ser satisfecha mediante la recuperacin. En
este caso, por ahora utpico, la generacin de bateras de plomo fuera de uso
conllevara una produccin secundaria de plomo que cubrira las necesidades de la
demanda de nuevas bateras de plomo, con lo que se vivira una situacin cclica
basada en la estructura produccin consumo reciclaje. Reforzando toda la red
secundaria (recogida, reciclaje, estabilidad econmica...) se podr, al menos,
aproximarse a dicha situacin.
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4. GESTIN DE BATERAS DE PLOMO FUERA DE USO
4.1 INTRODUCCIN
La batera de plomo fuera de uso est catalogada como residuo especial y como
tal, debe ser gestionada segn los procedimientos especificados en las leyes relativas a
residuos. En Espaa, las cuestiones medioambientales son competencia de los diversos
gobiernos autonmicos, que poseen legislaciones propias que definen los procedimientos
de gestin de residuos. Dichas normativas autonmicas son similares entre s, pues estn
todas basadas en las directrices dadas por las autoridades medioambientales europeas.
Segn la Ley 6/1993, normativa reguladora de residuos de la Generalitat de
Catalunya, la gestin de residuos comprende las siguientes actividades: recogida,
transporte, almacenaje, valorizacin, disposicin de los desechos, comercializacin de los
residuos y vigilancia de todas estas operaciones. Entre las actividades englobadas en el
concepto de valorizacin est el reciclaje y la recuperacin de materiales. En el caso del
residuo tratado, la batera de plomo fuera de uso, dichos materiales a recuperar son el
plomo y, en mucha menor medida, el polipropileno. La eficacia en el proceso de
recuperacin del plomo se mide mediante el coeficiente de recuperacin, es decir, la
cantidad de metal recuperado en relacin con la cantidad existente en el residuo. Los
valores de dicho coeficiente que se alcanzan en la industria secundaria son altos, pero depoco sirve, si los procedimientos de gestin que preceden al reciclaje, o sea la recogida,
el transporte y el almacenaje no se llevan a cabo de una manera eficaz y respetuosa con
el medio ambiente. Cabe recordar que una sola batera de plomo fuera de uso contiene
unos 10 kg de contenido en plomo, cerca de dos kilos de disolucin de cido sulfrico y
una cantidad considerable de plsticos contaminantes, por lo que el dao ecolgico
que una pequea cantidad de bateras mal gestionada puede provocar es enorme.
El negro historial medioambiental de muchas fundiciones recuperadoras de
plomo, el derramamiento del cido en el alcantarillado o en suelos, el abandono de
vehculos con sus bateras fuera de los espacios adecuados para su disposicin, las
operaciones clandestinas de desguace o las exportaciones masivas e incontroladas de
millones de bateras de plomo fuera de uso a pases en vas de desarrollo sin produccin
primaria, son costumbres extendidas que convierten a la batera de plomo fuera de uso
en un residuo especial cuya gestin debe ser optimizada en el mbito mundial.
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4.2 EL CICLO DE VIDA DE LA BATERA DE PLOMO
A lo largo del ciclo de vida de la batera de plomo, descrito en la figura 4.1,
pueden distinguirse varias etapas:
- Obtencin de materias primas: en esta etapa se producen el plomo
refinado, las aleaciones de plomo y los xidos de plomo necesarios para la
fabricacin de bateras. Esta produccin se lleva a cabo en las fundiciones.
Por un lado, las primarias generan sus productos a partir de los concentrados
extrados en las minas. Por otro lado, en las fundiciones secundarias se llevan a
cabo procesos de recuperacin de chatarra de plomo y de reciclaje de
bateras de plomo fuera de uso. En algunas fundiciones secundarias existe una
unidad paralela de reciclaje de polipropileno, ya que hay ms de 1 kg de este
plstico en cada batera, que forma parte de la carcasa. El cido sulfrico nose recupera en las fundiciones, sino que se neutraliza y se deposita en
vertederos. El resto de materiales suelen llegar a las fbricas de bateras ya
formando parte de las diferentes piezas.
- Fabricacin de bateras de plomo: en las fbricas de bateras se ensamblan las
diferentes piezas y se introducen los materiales activos (xido de plomo y cido
sulfrico) de tal manera que las bateras estn listas para su uso.
- Distribucin de bateras de plomo: de las fbricas, las bateras se transportan a
minoristas y talleres, donde los usuarios podrn obtener un recambio para su
batera usada. Tambin se distribuye buena parte de las bateras fabricadas a
los mayoristas de automviles, que las adaptan a sus nuevos vehculos.
- Uso: las bateras de plomo proporcionan energa elctrica a todo tipo de
vehculos durante tres o cuatro aos y no requieren mantenimiento.
- Gestin de bateras usadas y de vehculos fuera de uso: una vez finalizada su
vida til, las bateras usadas pueden seguir varios caminos, en funcin de la
estructura vigente en cada zona geogrfica. En algunos pases se dispone de
puntos de recogida especficos para bateras de plomo, pero en la mayora de
casos las bateras de plomo fuera de uso se depositan en talleres, como se
estudia ms adelante. A continuacin se llevan a almacenes autorizados de
residuos o a desguaces, desde los que regresan a las fundiciones
secundarias.
La figura 4.1 ilustra esquemticamente el ciclo de vida de la batera de plomo.
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Chatarra de plomo Bateras de plomo fuera de uso
Concentrados(50 80 % Pb)
PPPlomo refinado y aleaciones
Residuos slidos,efluentes y emisiones
Bateras derecambio
Bateras de plomo Vehculosfuera de uso fuera de uso
Bateras de plomo fuera de uso
: Transporte
FIGURA 4.1: Diagrama de ciclo de vida de la batera de plomo
Mina de plomo
T
Fundicin primaria
T
Planta recuperadora de plomo
Fundicin secundaria
T
Fbricas de bateras de plomo
TT
TT
Talleres Minoristas de baterasFbricas de automviles
T
Puntos de venta de automviles
USO
Puntos derecogida Chatarreros
LUGARESINADECUADOSTalleres Desguaces
T
-
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4.3 PROTAGONISTAS YZONAS DE RIESGO MEDIOAMBIENTAL EN EL CICLO DE VIDA
DE LA BATERA DE PLOMO
En la parte superior del diagrama de la figura 4.1 est la etapa de adquisicin ytransformacin de las materias primas. En concreto, aparecen reflejadas la produccin
minera de plomo en el ala izquierda y la recuperacin de plomo secundario y polipropileno
(PP) en el ala derecha. En esta etapa, el peligro medioambiental se encuentra en torno a las
actividades desarrolladas en las fundiciones que obtienen el plomo refinado a partir de
concentrados, chatarras y bateras de plomo fuera de uso. El peligro reside en las emisiones
contaminantes, en la gestin de residuos slidos y en el control de los efluentes lquidos
producidos, as como en la exposicin de los trabajadores a la contaminacin por plomo:
- Exposicin humana al plomo: la directiva europea 98/24/CE, ofrece unos valores
lmite de plomo en la sangre que no deben rebasarse en las industrias que
trabajan con plomo: 70 g Pb / dL de sangre. Segn la directiva, si se alcanza
dicho valor se considera una situacin de emergencia, que puede paralizar la
actividad de la empresa, pero con la mitad de estas cifras ya se considera
necesaria la vigilancia mdica y la correccin de los ndices. De hecho, la
Organizacin Mundial de la Salud sugiere que en ningn caso se superen los 10
g Pb / dL en la sangre [WHO, 2003].
- Plomo en el aire: la misma directiva europea 98/24/CE indica que las muestras de
aire tomadas en la zona de las industrias que trabajan con plomo en ningn casodeben superar la concentracin de 150 g / m3. Mientras, en la directiva
82/884/CE se establece como lmite general del contenido de plomo en la
atmsfera el valor de 2 g / m3 de aire. Este es un valor medio anual aplicable en
cualquier punto de la geografa europea. Debido a que el uso del plomo en
combustibles es casi inexistente en la actualidad, las industrias que trabajan con
plomo, en especial las fundiciones, son las principales responsables de este valor
medio en la atmsfera, por lo que deben llevar a cabo un riguroso control de sus
emisiones gaseosas.
- Emisiones de SO2: el uso en los hornos de las fundiciones de aditivos con
contenido en azufre, as como el mal hbito de algunas plantas recuperadoras
de no proceder a la separacin completa de los todos los componentes de las
bateras de plomo fuera de uso, provoca que entre los gases emitidos figure el
contaminante SO2. La directiva europea 80/884 seala los lmites para estas
emisiones, cifrados en 125 g / m3.
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46 Estudio de alternativas en el reciclaje de bateras de plomo fuera de uso
- Plomo en suelos: la presencia de plomo en suelos tambin est controlada por las
leyes. En concreto, el Real Decreto 1310/1990, limita a 50 mg de plomo por kg de
materia seca en suelos cidos y a 300 mg / kg en suelos con pH mayor que 7.
- Plomo en efluentes lquidos: la ley 10/1993 seala con precisin los lmites que nodeben ser superados en los vertidos originados en las actividades industriales. Para
el plomo, el lmite es de 1 mg / L.
La obtencin de materias primas, en especial del plomo, sea mediante la
explotacin minera, sea a travs de los procesos de recuperacin que lleva a cabo la
industria secundaria, debe realizarse de manera respetuosa con el medio ambiente. A
juzgar por el historial de las plantas de reciclaje de bateras de plomo fuera de uso en
Espaa, esto no est siendo as. Recientemente se han dado dos casos de graves
conflictos ecolgicos en plantas que se dedican al reciclaje de bateras. La actividad dela planta que posee en Cubas de la Sagra (Madrid) el Grupo Tudor S.A., fue suspendida
temporalmente por las autoridades medioambientales de la Comunidad de Madrid a
finales de 2002, tras insistentes quejas de los vecinos. Result que, entre otras actividades
ilegales, en dicha empresa se proceda a la trituracin del plomo a cielo descubierto, lo
que provocaba que el contenido de plomo en el aire de la zona cercana a la industria
fuera superior al permitido. Los responsables de la planta se encargaron de corregir
dichas infracciones y en pocas semanas se reanud la actividad de reciclaje [ABC, 2002].
Por otra parte, Agustn Prieto, gerente de la planta recuperadora de plomo DEMIMESA,
S.A. situada en Capellades (Barcelona), fue juzgado por delito ecolgico y condenado a
3 aos de prisin en enero de 2001. Posteriormente, la pena fue derogada. En este caso la
actividad infractora haba sido el depsito de los resid