INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGIA DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN SOBRE LA CONTAMINACIÓN SOBRE LA CONTAMINACIÓN URBANA Y REGIONAL DIRECCIÓN DE INVESTIGACIÓN SOBRE SUSTANCIAS QUÍMICAS Y RIESGOS ECOTOXICOLÓGICOS

“DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE METALES Y EVALUACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA DEGRADACIÓN AMBIENTAL EN PILAS”

LABORATORIOS ABC QUIMICA INVESTIGACION Y ANALISIS S.A. de C.V. Septiembre 2009

ÍNDICE 1.0 INTRODUCCIÓN 2.0 ANTECEDENTES 3.0 OBJETIVOS 4.0 CONCEPTOS BASICOS 4.1 Clasificación de las Pilas 5.0 METODOLOGIA GENERAL 5.1 Procesamiento de Muestras 5.2 Análisis de Muestras 5.2.1 Metales Totales 5.2.2 Metales Lixiviables 5.2.3 Barrido de Metales 5.2.4 pH 5.2.5 Compuestos Orgánicos Semivolátiles 5.2.6 Estudio de Vida Media Ambiental de las Pilas 6.0 PROGRAMA DE TRABAJO 7.0 RESULTADOS 7.1 Metales Totales 7.2 Metales Lixiviables 7.3 Estudio de Vida Media Ambiental de las Pilas 8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 9.0 REFERENCIAS ANEXOS Anexo 2 Protocolo de extracción de los metales a analizar Anexo 3 Protocolos de análisis 3.1 Metales por ICP/AES

1.0 INTRODUCCION

De acuerdo con datos obtenidos de AMEXPILAS, el mercado mexicano de pilas para el 2004 fue de 228 millones de pilas lo que representó 1,980 millones de pesos. Las principales empresas importadoras de pilas de venta directa en México han estimado que en el país se consumen alrededor de 600 millones de pilas anualmente. De lo anterior, se estima un consumo aproximado de 6 pilas por habitante por año. De manera particular, el mercado de las pilas y baterías primarias en México se estima en un 54% para las de carbón-zinc (324 millones) y en un 45% para las alcalinas (276 millones), siendo la proporción en el mercado del resto de los tipos del 1% (Cuadro 1). Cabe mencionar que de los 600 millones de pilas y baterías comercializadas de manera directa en México anualmente, 200 millones (33.3% del mercado total) corresponden a marcas y modelos de pilas y baterías pertenecientes al mercado informal. Actualmente, no se lleva a cabo la fabricación de pilas y baterías en México. El mercado formal de pilas en el país se realiza a través de la importación y comercialización por representaciones de empresas internacionales productoras de pilas y baterías.

2.0 ANTECEDENTES

En el 2004 el INE publicó un documento sobre pilas y baterías en México, en el que se calculó que en los últimos siete años se han generado 35,500 toneladas de pilas primarias como promedio anual, es decir, 10 pilas/habitante/año o aproximadamente 400 gramos/habitante/año. La publicación de dicho artículo despertó preocupación en la opinión pública y diversos sectores comenzaron a solicitar la respuesta de las autoridades para la gestión (disposición, acopio y manejo en general) de las pilas y baterías que se utilizan y desechan en México. Tomando en cuenta lo anterior, se ha trabajado en una actualización del diagnóstico de la generación de pilas de forma que se reduzca la incertidumbre asociada con el diagnóstico elaborado previamente; sin embargo, se han encontrado vacíos importantes en la información con la que se cuenta en nuestro país, como son las tendencias del consumo, uso, patrones de disposición y la composición (metales y otros compuestos) por tipo de tecnología de las pilas que se comercializan en el territorio nacional. De conformidad con la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA) y la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos (LGPGIR), se establece el requisito de dar un manejo adecuado a los residuos, algunos de ellos sujetos a un Plan de Manejo como son ciertos tipos de las pilas primarias, el objetivo de los Planes de Manejo es minimizar la generación y maximizar la valoración de dichos residuos, bajo criterios de eficiencia ambiental, tecnológica, económica y social, considerando el conjunto de acciones, procedimientos y medios viables e involucrando a productores, importadores, exportadores, distribuidores, comerciantes, consumidores y usuarios de subproductos, así como a los tres órdenes de gobierno, para facilitar el acopio y la devolución de productos de consumo que al desecharse se conviertan en residuos sólidos. En México las fuentes de información sobre consumo, importaciones, contenido de metales, etc. de pilas incluyen: las fuentes oficiales (BANCOMEXT e INEGI), los reportes y las regulaciones de gobiernos de otros países, los estudios contratados a través de la Asociación Mexicana de Pilas, A.C. (AMEXPILAS), así como los estudios y análisis realizados por algunas instituciones de gobierno o académicas. Sin embargo la escasa información y precisión sobre la composición química y el impacto potencial de pilas primarias y secundarias en el ambiente al término de su vida útil, ha originado esfuerzos insuficientemente fundamentados para su manejo a través de la organización de programas de recolección.

Las pilas son unidades de almacenamiento de energía electroquímica, que se produce mediante un proceso de óxido-reducción hacia un circuito externo y están compuestas de celdas electroquímicas. Estas, con base en la duración de su carga, se pueden clasificar en primarias (no recargables) y secundarias (recargables). Las pilas primarias y secundarias son comercializadas en México a través del mercado formal, entendiendo por este las que pagan impuesto al valor agregado al momento de su venta al usuario final, e informal, a aquellas que no lo pagan. Es importante señalar que dado que no existen restricciones arancelarias para la importación de pilas, la mayor parte de las marcas cruzan legalmente la frontera. En 2008 se realizó una segunda fase del donde se identificaron marcas y modelos de pilas que no cumplen con las especificaciones de metales totales y de metales lixiviables, asimismo se identificaron las marcas y modelos que tuvieron una vida media ambiental menor a la esperada con la consecuente liberación de metales al medio ambiente, por lo que en este estudio se realizará una confirmación de los resultados obtenidos para poder tener una base de datos estadísticamente más significativa y poder tomar las acciones correspondientes.

3.0 OBJETIVOS

3.1 Objetivo general Realizar análisis confirmatorios en las marcas y tipos de pilas, primarias y secundarias, cuyo contenido de metales se encontró fuera de especificaciones en estudios previos realizados por el INE y evaluar el ciclo de vida a través de pruebas de degradación rápida para determinar si existe un riesgo potencial por su disposición como residuos sólidos municipales. 3.2 Objetivos específicos Analizar el contenido de metales totales en pilas primarias (alcalinas, zinc-carbón, óxido de mercurio, óxido de plata y litio) y en pilas secundarias (níquel-cadmio e hidruro de metal) que se encontraron salieron fuera de especificaciones en la fase anterior de esta investigación. Realizar un análisis de vida media acelerada dinámico de las muestras representativas de las pilas primarias y secundarias del mercado formal e informal en rellenos sanitarios.

4.0 CONCEPTOS BÁSICOS Una pila o celda voltaica es un sistema cerrado conformado por un par de electrodos (ánodo o electrodo negativo y cátodo o electrodo positivo) en contacto a través de un medio conductor de electrones, en el cual se lleva a cabo un flujo electrónico desde el ánodo (a través de un proceso de oxidación) hacia el cátodo (proceso de reducción). La liberación de energía producida por el flujo de electrones en una pila es lo que permite su aprovechamiento como fuente de electricidad (corriente eléctrica continua). Cuando una pila comercial es instalada en un aparato eléctrico, el circuito entre el ánodo y el cátodo se cierra, permitiendo que la energía eléctrica sea liberada y, por consiguiente, que el aparato funcione.

Conformación básica de una celda voltáica o pila

Liberación de energía química como electricidad

Electrodo positivo o cátodo (reacción de reducción)

Electrodo negativo o ánodo (reacción de oxidación)

Electrolito

Una batería es la unión de dos o más pilas dispuestas de tal manera que se logren aumentar las propiedades de un sistema eléctrico y así obtener una fuente energética de mayor capacidad. Comercialmente, una batería puede encontrarse en un mismo recipiente, conformando una sola unidad.

Conformación básica de una batería

Liberación de energía química como electricidad

Arreglo de pilas o celdas voltáicas conectadas

4.1 Clasificación Los tipos de pilas son muy diversos y pueden ser catalogadas de acuerdo a su composición en dos grandes grupos: • •

Primarias Secundarias

Las primarias son aquellas que una vez que su carga eléctrica ha sido agotada no puede ser restablecida y, por lo tanto deben ser reemplazadas una vez que se han descargado. Las pilas secundarias, son aquellas que pueden recuperar su carga eléctrica al ser sometidas a un proceso de recarga; este grupo de pilas y baterías incluye a todas aquellas que se encuentran incluidas en los aparatos eléctricos y electrónicos que son recargados mediante alimentación a la corriente alterna, tales como teléfonos celulares e inalámbricos, computadoras portátiles, rasuradoras eléctricas, etc. Las pilas primarias pueden ser: alcalinas (MnO2), carbón-zinc (Zn/MnO2), óxido de plata (Zn/Ag2O), zinc-aire (Zn/O2) o litio (Li/FeS2, Li/MnO2). Anteriormente, las pilas primarias contenían cantidades de mercurio intencionalmente agregado con la finalidad de mejorar su rendimiento, sin embargo, los principales productores de pilas

a nivel internacional han desarrollado tecnologías que sustituyen la adición de componentes tóxicos a sus productos, garantizando el cumplimiento de las disposiciones ambientales adoptadas a este respecto, al mismo tiempo que se mantienen o se mejoran las propiedades de rendimiento de sus productos. Dicha tendencia ha permitido que desde hace 10 años, en México las pilas comercializadas legalmente por las principales empresas importadoras y comercializadoras hayan disminuido sus contenidos en mercurio agregado al punto que en la actualidad estos productos no incluyen mercurio añadido intencionalmente. Las pilas secundarias o recargables pueden ser: níquel-cadmio (NiCd), níquel-hidruro metálico (NiMH), ión-litio (Li-Ion) o plomo-ácido (acumuladores y SSLA 1 ). Las presentaciones y formas de distribución en las que pueden encontrarse este tipo de pilas y baterías es muy variado y depende fuertemente de su aplicación en artículos específicos. La gran mayoría de los artículos eléctricos y electrónicos portátiles que no requieren de alimentación continua del suministro de corriente alterna incluyen pilas secundarias y el consumidor regularmente no tiene acceso a ellas, ya que forman parte de los productos que las emplean. De acuerdo con sus aplicaciones, son fabricadas en diferentes presentaciones o tamaños comerciales. Los tamaños o presentaciones comerciales más comunes de venta directa son AA, AAA, C, D, 9 Volts, 6 Volts y miniatura o de botón; éstas últimas pueden encontrarse en diferentes tamaños. Clasificación de las pilas Grupo

Primarias (desechables) Alcalinas

Secundarias (recargables)

1

Tipo

Presentación comercial

Alcalinas (MnO2)

AA, AAA, C, D, 9V, 6V

Carbón-Zinc (Zn/MnO2)

AA, AAA, C, D, 9V, 6V

Óxido de plata (Zn/Ag2O)

Botón (varios tamaños)

Zinc-Aire (Zn/O2)

Botón (varios tamaños)

Litio (Li/FeS2, Li/MnO2)

AA, AAA, C, D, 9V, botón (varios tamaños), otros (depende del aparato que la utilice)

Níquel-Cadmio (NiCd)

AA, AAA, C, D, otros (depende del aparato que la utilice)

Níquel-Hidruro Metálico (NiMH)

AA, AAA, C, D, otros (depende del aparato que la utilice)

Ión-Litio (Li-Ion)

Variable (depende del aparato que la utilice)

Plomo

Acumuladores (plomo-ácido), pequeñas pilas de plomo-ácido (SSLA)

Pequeñas pilas selladas de plomo-ácido (Small Sealed Lead Acid).

En el Anexo 1 se presentan los esquemas de composición de cada uno de los tipos de pilas antes mencionado.

5.0 METODOLOGÍA GENERAL

La metodología utilizada en este estudio es la siguiente: 5.1 PROCESAMIENTO DE MUESTRAS Cada una de los diferentes modelos, tamaños y marcas muestreados se pesaron y se aseguró su integridad física, dicha información se vació en la Tabla 1. 5.1.1 TRITURACIÓN DE PILAS Esta actividad se llevó a cabo con el fin de considerar para el análisis de las muestras, la condición más crítica en que se puede encontrar una pila en el ambiente, es decir, se abrió cada una de las pilas que integraban la muestra, para ser destruida físicamente en toda su estructura. Primeramente se procedió a presionar la pila con pinzas metálicas de manera que estas se aplanen en cuanto a su sección transversal, algunas de ellas, como las pilas de alto rendimiento fue necesario incluso, golpearlas con un mazo para lograr aplanar su sección transversal ya que su interior está constituido por un cilindro sólido metálico que las hace muy resistentes a la deformación. Después de separar las cubiertas positiva, cubierta negativa y quitar los sellos de la pila, se procedió a retirar la etiqueta y posteriormente la carcasa, en algunos de los caso esta actividad se realizó simultáneamente. Acto seguido se desarmó la pila de sus constituyentes como ánodo, cátodo y colector de corriente en el caso de las Pilas Alcalinas; y en el caso de las Pilas de Carbón-Zinc, su ánodo, cátodo, tubo de carbón y carcasa de Zinc. Finalmente se procedió a cortar manualmente con en empleo de pinzas y tijeras de corte para metal, todos los constituyentes de las pilas, de manera que se logre realizar una mezcla homogénea de pequeños trozos (menores de 1 cm como lo especifica la NOM 053 SEMARNAT 1993) de cada uno de los elementos que integran cada uno de los tipos de Pilas. Se elaboraron muestras compuestas de la misma marca y modelo a partir de los diferentes tamaños muestreados, en la Tabla 1 se presentan las características de marca, tipo, modelo y peso de las pilas y de la cantidad de cada una de ellas utilizada para elaborar la muestra compuesta. Todas los elementos que se desmontaron de las pilas, así como las partes cortadas y trituradas de las mismas, se depositaron en un contenedor de plástico, para después llevar a cabo (una vez que todas las pilas que constituirán una muestra sean desarmadas y cortadas) una mezcla de todos los elementos, a fin de obtener una muestra homogénea compuesta por todas las partes de las pilas.

5.1.2 ENVASADO Y ETIQUETADO DE MUESTRAS PARA ANÁLISIS Una vez que todas las pilas que constituyen a una muestra fueron homogeneizadas en el contenedor de plástico, se realizó el vaciado de la muestra con el empleo de un material no metálico a frascos de vidrio perfectamente limpios, los cuales se etiquetaron nuevamente con el Numero Único de Laboratorio que fue asignado a cada una de las muestras, finalmente, la muestra se ingresó al laboratorio para comenzar el proceso analítico. Es importante resaltar que el personal que realizó el desarme y trituración de las pilas, así como la homogeneización y vaciado de la muestra a sus contenedores finales, aplicó medidas rigurosas de aseguramiento de calidad para evitar cualquier tipo de actividad o acto que pudiera arrastrar algún elemento de una muestra a otra. Por tal motivo y en cumplimiento de las políticas de Aseguramiento y Control de Calidad establecidas en el propio sistema de calidad de ABC, se tomaron las siguientes medidas que garantizan la integridad de cada muestra: 1.- Una vez que se terminó de homogeneizar y trasladar una muestra a su envase, esta se etiquetó inmediatamente y se elaboró una muestra a la vez, para eliminar la posibilidad de intercambiar los números de laboratorio entre ellas. 2.- El contenedor de plástico, así como toda la herramienta y elementos involucrados en el proceso, se lavaron perfectamente con agua y jabón biodegradable, antes de comenzar a producir una nueva muestra. 3.- El personal involucrado en el proceso utilizó todo el tiempo guantes de nitrilo, mismos que se cambiaron por un par nuevo cada que se trató una nueva muestra; todo esto con el fin de no transferir material de una muestra a otra.

5.2 ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS 5.2.1 Metales Totales 5.2.1.1 Digestión Acida: Las muestras obtenidas a partir del desensamble y trituración se sometieron a una a digestión ácida para la determinación de metales totales por el método EPA 3051 de digestión ácida por microondas. 5.2.1.2 Análisis de Metales Totales: Se utilizó el método EPA 6010B 1996 basado en ICP/AES para el análisis de los metales totales excepto el Mercurio el cual se analizó por el Método EPA 7471A ya que este elemento no se puede analizar a niveles traza por el método de ICP/AES.

5.2.2 Metales Lixiviables 5.2.2.1 Lixiviación PECT: Se utilizó el procedimiento establecido en la NOM-053SEMARNAT-1993. 5.2.2.2 Análisis de Metales Lixiviables: Se utilizó el método EPA 6010B 1996 basado en ICP/AES para el análisis de los metales totales excepto el Mercurio el cual se analizó por el Método EPA 7471A ya que este elemento no se puede analizar a niveles traza por el método de ICP/AES. 5.2.3 Estudio de Vida Media Ambiental de las Pilas Se realizó un estudio de la vida media de las pilas por medio de un modelo acelerado basado en la Función de la Velocidad de Reacción de Arrhenius (Q10), esta función establece que por cada 10 ºC de incremento o decremento en la temperatura de un proceso homogéneo, resulta aproximadamente en un cambio de 2 o ½ veces en la velocidad de una reacción química (Hemmerich, Karl J. “General Aging Theory and Simplified Protocol for Accelerated Aging of Medical Devices” Meddical Plastics and Biomateriales, July/August 1998, pp 16-23 y Nelson, Wayne, “Accelrated Testiong Statistical Models, Test Plans and Data Analysis” John Wiley and Sons, New York, 1999).

Este modelo se ha utilizado ampliamente en la modelación de la vida útil o vida media de polímeros, alimentos y empaques plásticos y metálicos, por lo que puede ser un buen modelo para determinar el tiempo que se tarda en corroer el envase metálico de las pilas bajo diferentes condiciones ambientales. Para la elaboración de esta prueba se utiliza la siguiente ecuación: {(TAA - TRT)/10} AAF = Q10 donde: Q10 = Función de la Velocidad de Reacción de Arrhenius, el valor sugerido como convencional es 2 AAF = Factor de Envejecimiento Acelerado TAA = Temperatura de Prueba Acelerada TRT = Temperatura Ambiente de Almacenamiento o Uso

El Tiempo Acelerado de Envejecimiento (AAT) necesario para establecer la equivalencia con el tiempo real de la prueba se determina con la siguiente ecuación: AAT = Tiempo Deseado de Prueba / AAF Se efectuó una simulación en un dispositivo con control de temperatura donde se expusieron 1 pila de cada marca/tamaño/modelo, se utilizó una temperatura de 53 ºC, que simula 1 mes en 3 días y el experimento tuvo una duración equivalente a 2 años (75 días reales).

5.2.3.1 Vida Media en Rellenos Sanitarios: En este estudio se determinó solo la destrucción de la envoltura exterior de las pilas y por ende la liberación del oxido de manganeso como indicador de la destrucción de la pila (cuando empezaron a fugar) y la apariencia física de la misma (corrosión), en este estudio se expusieron las pilas a 5 lixiviados de composición diferente que representen los principales producidos en los principales rellenos sanitarios del país, en los cuales se evaluaron muestras del lixiviado cada 15 días dando un total de 5 muestras. 5.2.3.2 Vida Media en Cuerpos de Agua Nacionales: En este estudio se determinó solo la destrucción de la envoltura exterior de las pilas y por ende la liberación del oxido de manganeso como indicador de la destrucción de la pila (cuando empezaron a fugar) y la apariencia física de la misma (corrosión), en este otro estudio se expusieron 1 pila de cada marca/tamaño/modelo a 5 tipos de agua de composición diferente que representan los principales cuerpos de agua superficial del país (incluyendo agua salobre y agua de mar), en los cuales se analizarán muestras del lixiviado cada 15 días dando un total de 5 muestras.

6.0 PROGRAMA DE TRABAJO

La duración del estudio será de siete meses, comenzando en el mes de marzo y terminando en septiembre de 2009. 2009 Actividades Presentación del programa de trabajo Muestreo de Pilas Elaboración de protocolos Análisis de Muestras Informe Parcial Vida Media Informe Final 2009 Actividades Presentación del programa de trabajo Muestreo de Pilas Elaboración de protocolos Análisis de Muestras Informe Parcial Vida Media Informe Final

Marzo 2 3

1

4

Abril 2 3

1

4

1

Mayo 2 3

X

X

X

4

X

X X

X X

X X

X X

X X

X

X

X

1

Junio 2 3

4

1

Julio 2 3

4

1

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Agosto 2 3

X

4

Sep 1

X

X

X

7.0 RESULTADOS ANALÍTICOS Se muestrearon las marcas y modelos de pilas que en el estudio de 2008 presentaron algún metal fuera de las especificaciones, los cuales se resumen a continuación:

Alcalinas Metal

n

Mercado formal 23

Carbón-zinc

Mercado informal 4

Cadmio

11 (ABC) - Daewoo super heavy duty Tamaños: AA y D (1)

Mercurio

Plomo

Litio

(ABC) Ray-o-vac Tamaños: AAA, D y 9V (2)

Zinc-aire

Recargables

3

7

Mercado informal 10 (ABC) Energizer lithium Tamaños: AAA, D, 9V y botón (3)

(ABC) - Duracell easy tab Tamaño: botón (1) (ABC) – Sony Tamaño: botón (1)

(ABC) - Tectron Tamaño: AA (1)

(ABC) - Energizer Tamaño: botón (1)

(ABC) - Radioshack Ni-Cd Tamaños: AAA, AA (1) (ABC) - Varta NiHM Tamaños: AAA, C y 9V (2) - Energizer Ni-HM Tamaños: AAA y AA (1)

(CENICA) Duracel pirata (?) Tamaño: AA (1)

(ABC) - Pleomax super heavy duty Tamaños: AAA, D y 9V (1)

(ABC) - Energizer Tamaño: botón (1)

(ABC) - Radioshack Ni-Cd Tamaños: AAA, AA (1) (ABC) - Varta NiHM Tamaños: AAA, C y 9V (2)

. Además se analizaron 3 pilas de Oxido de Mercurio y 2 de Oxido de Plata tamaño reloj para ver la cantidad de estos metales en este tipo de pilas. De lo anterior se desprende que se deben analizar 25 muestras, de la siguiente forma:

ALCALINA RAYOVAC

MODELO / TIPO

CANTIDAD DE PILAS ADQUIRIDAS

NC

AAA

15

Pb

D

6

Pb

9V

6

Pb

BOTON GRANDE

10

BOTON MEDIANA

10

OXIDO DE PLATA Ag

DURACELL Ag

MODELO / TIPO

CANTIDAD DE PILAS ADQUIRIDAS

NC

BOTON GRANDE

10

Ag

AA

10

Pb

AAA

15

Cd

D

6

Cd

9V

6

Cd

AAA

6

Hg

BOTON

20

Hg

BOTON

20

Cd, Pb

BOTON

20

Hg

Ni-Cd

AAA

15

Ni, Cd

RADIOSHACK

AA

10

Ni, Cd

10

Hg

10

Hg

ENERGIZER

CARBON/ZINC TECTRON CARBON/ZINC PLEOMAX SUPER HEAVY DUTY

LITIO ENERGIZER LITHIUM ZINC-AIRE DURACELL EASY TAB ZINC-AIRE ENERGIZER ZINC-AIRE SONY RECARGABLES

OXIDO DE MERCURIO ENERGIZER DURACELL

BOTON MEDIANA BOTON MEDIANA

RECARGABLES Ni-HM

AAA

15

Cd, Pb

ENERGIZER

AA

10

Cd, Pb

No se encontraron en el mercado las pilas de la marca Varta y Daewo Super Heavy Duty, dichas marcas o modelos no se encuentran más en el mercado nacional. Las características de las pilas muestreadas se indican en el Cuadro 1.

7.1 METALES TOTALES Los resultados de metales totales se presentan en el Cuadro 2. Como se puede observar, se encontraron en la mayoría de las muestras, concentraciones por encima de los valores criterio utilizados en el estudio anterior solo en Manganeso y Cinc, en el caso de las pilas de Ni-Cd los valores de estos metales también se encuentran por encima de dichos criterios y en las de Oxido de mercurio y Plata, también se encuentran elevados estos metales, solo es interesante observar que las pilas de Oxido de Plata contienen mercurio en concentraciones entre 0.05 y 0.1%.

7.2 METALES LIXIVIABLES Los resultados de cada muestra analizada para metales lixiviables se presentan en el Cuadro 3. Se puede apreciar que ninguna muestra de pilas analizadas alcalinas, de litio, de zinc/aire y de carbón/zinc, rebasó los límites permisibles de la NOM 052 SEMARNAT 2005, sin embargo en el caso de las pilas secundarias recargables tanto las de Ni/MH como las de Ni/Cd rebasaron por mucho el límite máximo permisible para Níquel y Cadmio, y en el caso de las de Níquel/Hidruro de Metal, se rebasan los límites de Níquel. Las pilas de Oxido de Mercurio rebasan ampliamente los límites para este metal (> 50 000 veces) y las Oxido de Plata rebasan en más de 1000 veces el límite máximo, en estas pilas también se rebasa el límite de mercurio en promedio 150 veces. 7.3 pH Los resultados de pH en las muestras 1+1 se presentan en el Cuadro 4, como se puede apreciar, todas las pilas alcalinas, de Litio, Zinc/Aire, Oxido de Mercurio, Oxido de Plata y Recargables tienen valores de pH mayores a 12,5. Solo las pilas de carbón/zinc tienen pH entre 5 y 7. 7.4 ESTUDIO DE VIDA MEDIA AMBIENTAL DE LAS PILAS La diferencia entre este estudio y el realizado en la Fase anterior, fue que se usaron pilas descargadas para evitar el efecto de calentamiento por el “corto” en que se ponen las pilas al estar con carga en una solución con alta conductividad eléctrica. Se realizaron observaciones visuales a los 15, 30, 45, 60 y 75 días naturales, equivalentes a 5, 10, 15, 20 y 25 meses naturales según el modelo de envejecimiento acelerado utilizado. Se utilizaron lixiviados del Relleno Sanitario de Tlalnepantla, el cual tenía un pH de 8,16, una Conductividad eléctrica de 42 566 uS/cm y una DQO de 11 245. Estudios de vida media con lixiviados de rellenos sanitarios Al introducirlas las muestras a los lixiviados se observa que no existe desprendimiento de oxígeno e hidrógeno por el proceso de electrólisis por estar descargadas las pilas. Los resultados de este estudio son los siguientes: NOTA: B = Baja, M = Media, A = Alta, S = Destruida

ENERGIZER MAX Alcalina/Manganeso RADIO SHACK Ni/Cd RAY- O- VAC ALKALINE TECTRON DURACELL ULTRA Alcalina/Manganeso VARTA RECHARGEABLE Ni-MH ROCKET ULTRA GREEN

ALCALINA Ni/Cd ALCALINA C/Zn ALCALINA Ni/HM C/Zn

B B B B B B B

B B B B B B M

B B M M M M M

B M M M M M M

DESTRUIDA

739 CORROSION

DESTRUIDA

CORROSION

DESTRUIDA

CORROSION

DESTRUIDA

CORROSION

DESTRUIDA

CORROSION

PILA

TIPO

148

Dias Equivalentes 295 443 591

M M A A M M A

La vida media de las pilas en este estudio fue en la totalidad mayor a 2 años, ya que a diferencia del estudio anterior no se destruyó ninguna muestras.

CUADRO 1 CARACTERISTICAS DE LAS PILAS ANALIZADAS

ENERGIZER LITHIUM

Zn/Aire

ENERGIZER Zn AIR

Zn/Aire

SONY ZINC AIRE

Zn/Aire

ENERGIZER NIQUEL/HIDRURO DE METAL 900 VARTA RECHARGEABLE Ni-MH VARTA RECHARGEABLE Ni-MH RADIO SHACK Ni/Cd

Ni/HM Ni/HM

FR03

AC10_ 230 PR70 NH152500mA h 5606

30,5

NH12900mAh

12

25,5

5603

11,8

5514

62,4 5622

23-149A

21,2

23-450

45,6

8,95

OXIDO DE Hg

387

1,4

ENERGIZER

OXIDO DE Hg

E1

13,5

DURACEL

OXIDO DE Ag

D301/3 86

1,7

DURACEL

OXIDO DE Ag

ENERGIZER

OXIDO DE Ag

357/30 3H

2,3

D396/ 0,54 397

C/Zn

14,7667

C/Zn

16,5

C/Zn

12,4

86,2 8,925

R20

38,7

0,3 0,3

peso (g)

Botón audifono mediana NO. DE CATALOGO IEC

peso (g)

DA312 1,1

ENERGIZER

INFORMALES: DAEWOO SUPER HEAVY DUTY PLEOMAX SUPER HEAVY DUTY TECTRON

Botón audifono chica NO. DE CATALOGO IEC

peso (g)

NO. DE CATALOGO IEC

peso (g)

NO. DE CATALOGO IEC

peso (g)

NO. DE CATALOGO IEC

Botón grande

7,6

Ni/HM Ni/Cd

peso (g)

151

NO. DE CATALOGO IEC

peso (g)

peso (g)

LR20

Botón mediana

A-1604 46,5

LITIO

DURACELL Easy Tab Zn/Aire

11,3

Boton Chica

9V

peso (g)

ALCALINA

LR03

D NO. DE CATALOGO IEC

RAY- O- VAC ALKALINE

ALCALINA

peso (g)

ALCALINA

NO. DE CATALOGO IEC

FORMALES: ENERGIZER MAX Alcalina/Manganeso RAY- O- VAC ALKALINE

NO. DE CATALOGO IEC

TIPO

PILAS

C NO. DE CATALOGO IEC

AAA

AA

CUADRO 2 METALES TOTALES

CADMIO TOTAL

CROMO TOTAL

MANGANESO TOTAL

MERCURIO TOTAL

NIQUEL TOTAL

PLATA TOTAL

PLOMO TOTAL

ZINC TOTAL

TIPO

mg/kg