Van olyan elektronikai eszköz, amelybe kifejezetten a 150 éves szén-cink elem való. Az akkumulátorok között nincs ilyen különbség, de akármilyen elemről is legyen szó, végleg lemerülve veszélyes hulladéknak számít.
Még mindig forgalomban van a világ legrégebben kifejlesztett szárazeleme, a Leclanché-féle szén-cink elem, sőt bizonyos elektromos eszközökhöz kifejezetten ezt a típust ajánlják a gyártók. Nem a gyártók és a forgalmazók marketingfogása, hogy az elemeket az eszközök szerinti osztályozzák - mondta dr. Nagy László elektrotechnikai szakértő az [origo]-nak. A különböző elemeknek más és más az energiasűrűsége, vagyis nem mindegy, hogy egy adott tömegű és térfogatú elem mennyi ideig táplál el egy eszközt - mondta.
Georges Leclanché francia kémikus 1866-ban üvegserlegben helyezett el egy szén- és egy cinkrudat, az előbbi volt a pozitív, az utóbbi a negatív elektród. Az edényt tömény szalmiáksó-oldat töltötte ki az egyik első elektrokémiai áramforrásban. Ma kapható utódaiban szénrúd anód található, amit mangán-dioxid és szénporrétegek vesznek körül. A negatív pólus, a katód a szárazelem cinkből készült burkolata.Az elektrolit semleges fémoxidból áll, amelyet ammónium-klorid vagy cink-klorid géllel van átitatva. A szénnek csak a mangán-dioxid ellenállásának csökkentésében van szerepe, az elektrokémiai reakcióban nem vesz részt, így logikusabb lenne az áramforrást cink-mangán elemnek nevezni.
Ez a legolcsóbb szárazelem, így sokszor a forgalmazók választása erre esik, amikor elemmel együtt dobnak piacra egy elektromos eszközt. A klasszikus cinkelem olyan eszközökbe való, amelyek állandó jelleggel használják az áramforrást, de energiaigényük alacsony. Ilyen a füstérzékelő, az elektromos óra, a távirányító, a rádió, de a vezeték nélküli (Bluetooth) egér is.
Az "alkáli" néven ismert elemek a Leclanché-féle fejlesztés késői utódai. Felépítésük hasonló a szén-cink változathoz, elektrolitként viszont nem savat, hanem kálium-hidroxid vizes oldatát tartalmazzák gélformában. Az első ilyen elemet Waldemar Jungner fejlesztette ki 1899-ben, majd tőle függetlenül Thomas Edison 1901-ben. Az alkáli szárazelem kémiáját - az amerikai feltaláló munkásságára alapozva - Lewis Ulry kanadai mérnök dolgozta ki az ohiói Clevelandben (Egyesült Államok) az 1950-es években.
A szárazelemek újrahasznosíthatók, de veszélyes hulladékként kell kezelni őketMivel tartósabbak a szén-cink változatoknál, fényforrások, távirányítású játékok, mp3-lejátszók áramellátására is jók. A nagyobb kapacitás oka az, hogy tisztább és koncentráltabb formában tartalmaznak mangán-oxidot, továbbá az elektródok elfoglalta tér is kisebb. Elvileg egy alkáli elem kapacitása háromszor-ötször nagyobb, mint a szén-cinké, azonban ez erősen függ a fogyasztótól. Alacsony igénybevétel esetén a kapacitás 3000 milliamperóra, viszont a digitális kamerák sokszor 1 amperes terhelése esetén a kapacitás 700 milliamperórára esik vissza.
Alkáli elemből gyártanak újratölthető verziót is, de a legtöbb típusa nem ilyen. Az újratöltéssel próbálkozni már csak azért sem ajánlott, mert ilyenkor felszabadulhat a maró, a légutakat, a szemet és a bőrt irritáló kálium-hidroxid.
A sokoldalú lítiumelem
Az elemek elitjének számító lítiumos változatok az alkáliak kapacitásának körülbelül kétszeresét biztosítják, mérettől és a használt vegyületektől függően. A leggyakrabban használt típusban a lítium az anód és a mangán-dioxid a katód; elektrolitként lítium-perklorátot vagy propilén-karbonátot tartalmaz. Hagyományos filmes és digitális kamerákhoz egyaránt ajánlják tartóssága miatt, továbbá azért, mert 40 százalékkal könnyebbek, mint az alkáliak, de tizenöt évre garantált lítiumalapú elem működteti a pacemakereket is.
Pénzérme kivitelű lítiumelem biztosítja a számítógép-felhasználók számára, hogy gépük kikapcsolt állapotban is tárolja az alapbeállításokat. Távirányítású játékokban használva előfordul, hogy az elem túléli magát az eszközt. Ha viszont rövidzárlat miatt túl hamar merül le, az elem túlmelegedhet, elrepedhet, vagy akár fel is robbanhat.
"Az újratölthető elemekből valójában csak néhány, kifejezetten az átlagfogyasztóknak szánt alaptípus kapható a boltokban, ezért nincs értelme különféle típusú készülékekbe ajánlani őket az akkumulátorok kémiája szerint" - mondta dr. Nagy László. A szakértő szerint kényelmi szempontok szerint érdemes válogatni az elemek között. A gyorsan, akár 10-15 perc alatt tölthető elemek energiasűrűsége valamivel kisebb, tehát hamarabb lemerülnek, mint a normál üzemmódban tölthetők.
"Én gyorsan tölthetőt elemlámpába használok, mert a guta üt meg, amikor használnám, de éppen lemerül" - mondta a szakember. A gyorstöltésű elemek töltőjébe ventilátort szerelnek a túlmelegedés elkerülésére. Az egyéb akkukat nyolc-tíz-tizenkét óra alatt lehet feltölteni. Dr. Nagy László szerint a lítiumakkumulátorok jelentik a fejlesztés csúcsát jelenleg, de specializált változataikat csak ipari, katonai alkalmazásra gyártják.
Veszélyes hulladéknak számít
Akármilyen elemet is használ az ember, érdemes figyelembe venni, hogy egy év alatt szobahőmérsékleten mindenik típusuk töltése 8-20 százalékkal csökken. A folyamat lassítható, ha hűtőbe kerülnek, viszont a lefagyasztást nem tűrik jól az elemek. Használat előtt mindenképp szobahőmérsékleten kell tárolni őket egy darabig, mert 20-30 Celsius-fokos hőmérsékleten adják le töltésüket a leghatékonyabban.
Ha egy eszköz nincs használatban - vagy ha hálózati áramra van kapcsolva - érdemes kivenni belőle az elemeket. A lemerült példányokat is jó eltávolítani, mert az esetleg kiszivárgó vegyületek kárt tehetnek a készülékben. Szintén a szivárgásveszély miatt a gyártók nem ajánlják a különböző típusú elemek együttes használatát. Nem érdemes friss és használt elemeket párban használni, mert az eszköz teljesítményét a leggyengébb határozza meg.
A használt elem veszélyes hulladék, tehát lehetőleg soha ne kerüljön a háztartási szemét közé. A már használhatatlanná vált elemek kiválóan újrahasznosíthatók: kinyerhető belőlük a vas, a cink, a mangán. Az olcsó szén-cink elemek akkor lettek környezetbarátabbak, amikor számos országban kitiltották belőlük a higanyt.
Aki nem akar közvetve fémhulladékot termelni, választhat az újratölthető nikkel-kadmium, nikkel-metál-hidrid és lítium-ion típusok közül. Életciklusuk végén, vagyis ötszáz-ezer újratöltés után ezekből is kinyerhető a kadmium, a nikkel és a kobalt. Nem érdemes viszont minden elektronikus eszközbe tölthető elemet vásárolni: a csak túrázáskor használt elemlámpába szinte biztosan fölösleges, és az is szempont, hogy a hagyományos elem éveken át is megőrzi töltöttségét, míg a tölthető jóval hamarabb lemerül használaton kívül is.
