Проект Я- исследователь "История одной батарейки"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖИ

РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР»

Республиканский конкурс природоведческих исследовательских проектов «Первооткрыватель» в 2021 году

Номинация: исследовательские проекты

Секция: «Охрана окружающей среды»

История одной батарейки

Работу выполнил:

Вожжов Александр Александрович, 

обучающийся 3 класса

Муниципального бюджетного

общеобразовательного учреждения

«Алупкинская средняя школа № 1»

муниципального образования

городской округ Ялта

Республики Крым

Научный руководитель:

Кожевникова Эльмира Фератовна,

учитель начальных классов

Муниципального бюджетного

общеобразовательного учреждения

«Алупкинская  средняя школа № 1»

муниципального образования

городской округ Ялта

Республики Крым

г. Ялта – 2021

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1.1. Кто она - батарейка?
1.2. Маленькая батарейка и окружающая среда
Содержание исследовательской работы
2.1. Кто виноват: батарейка или человек?
2.2. Правильный путь одной батарейки
2.3. Вторая жизнь батарейки
Выводы и предложения
Итоги и результаты исследования
Советы по применению батареек для уменьшения их экологического вреда
Список используемой литературы
Приложения

Введение

1.1. Кто она - батарейка?

Батарейка - это слово плотно вошло в нашу повседневную жизнь. Что бы мы делали без этих «палочек - выручалочек», которые позволяют нам пользоваться электричеством там, где нет никаких розеток и проводов! Мы берем с собой в лес фонарик, слушаем музыку на пляже, в поездке у нас всегда да под рукой фотоаппарат, а малыши выносят на улицу движущиеся игрушки… И везде работают батарейки! Но откуда же в этих маленьких трубочках берется электрический ток, заставляющий работать все устройства? Попробуем разобраться. У обычной, «одноразовой» батарейки есть и другое название – «гальванический элемент». Электрический ток в нем появляется из-за химического взаимодействия веществ. Впервые этот способ получения электричества был придуман знаменитым итальянским физиком Алессандро Вольта. Именно в честь него была названа единица измерения электрического напряжения – 1 вольт. А название «гальванический элемент» дано в честь итальянского физиолога Луиджи Гальвани из Болоньи. Который также проводил опыты и наблюдения в этой области. После множества опытов с разными металлами Вольта сконструировал столб из пластинок цинка, меди и войлока, смоченного раствором серной кислоты. Цинк, медь и войлок он накладывал друг на друга в таком порядке: внизу находилась медная пластинка, на ней войлок, затем цинк, опять медь, войлок, цинк, медь, войлок и т. д. И в итоге столб оказывался заряженным на нижнем конце положительным, а на верхнем — отрицательным электричеством. Нам даже известен «день рождения батарейки» - 20 марта 1800 года. А теперь возьмите обычную батарейку и посмотрите: вы увидите, что на одном ее конце нарисован плюс, а на другом – минус. Это почти тот же самый «Вольтов столб». Только за двести лет он стал гораздо меньше. Первый-то, сделанный Алессандро Вольтой, был высотой в полметра. Представьте такую огромную батарейку! Это изобретение стало сенсацией –– о нем говорили, что «это снаряд, чудеснее которого никогда не изобретал человек, не исключая даже телескопа и паровой машины». Ведь это был первый в истории химический источник тока, пригодный для практического применения.

 
Современные батарейки устроены, конечно, немного иначе – в них уже нет ни металлических дисков, ни войлочных пластинок, пропитанных раствором кислоты. Но принцип тот же – батарейка содержит в себе химические вещества-реагенты, в состав которых входят два разных металла. В батарейке есть два электрода – положительный (анод) и отрицательный (катод). Между ними – жидкость-электролит: раствор, который хорошо проводит электрический ток и участвует в химической реакции.

Когда металлы начинают взаимодействовать через этот раствор, возникает движение заряженных частиц из анода к катоду – и вырабатывается электрическая энергия.
А по типу электролита все батарейки делятся на:

1.                     ртутные;

2.                     литиевые;

3.                     серебряные;

4.                     солевые;

5.                     щёлочные.

Итак, не забываем праздновать «день рождения батарейки» - 20 марта 1800 года.

1.2. Батарейка и окружающая среда

Проблемы экологии, вызванные разложением отслуживших свой срок батареек и аккумуляторов, вызывают серьезные опасения у современных ученых. В чем же заключается вред батареек для окружающей среды и человека? При правильном использовании батареек, они представляют собой относительно безопасные элементы питания, без которых трудно представить жизнь современного человека, однако после того, как срок их эксплуатации истекает и мы отправляем их в мусорное ведро, опасные вещества вместе с остальным мусором оказываются на свалке, где, в результате неблагоприятных факторов хранения батарейки повреждаются и выпускают наружу сильнейшие яды, отравляющие воздух, землю и грунтовые воды. Как известно, все современные батарейки вырабатывают электричество за счет химических реакций, происходящих в процессе взаимодействия тяжелых металлов с щелочными и кислотными электролитами. Такие вещества, как свинец, ртуть, кадмий, магний, никель, кислоты и щелочи оказывают уничтожительное воздействие на все живое. По подсчетам ученых, вред использованных батареек гораздо страшнее, чем мы можем представить: одна батарейка, к примеру, способна сделать ядом более 400 литров воды и загрязнить около 20 квадратных метров почвы, убивает 1 ежика, 2 кротов и несколько тысяч дождевых червей. Это может привести к гибели растений и животных. Разумеется, вред батареек распространяется и на людей, в организме которых токсичные отходы могут вызывать необратимые повреждения и такие заболевания, как рак, заболевания мозга, почек и печени.

Взглянув на обычную пальчиковую батарейку, можно всегда увидеть знак в виде зачеркнутого мусорного бака. Это означает: «Не выбрасывать, необходимо сдать в специальные пункты для утилизации». И этот знак на ней стоит неспроста! В каждой такой батарейке содержится от 10 до 20 химических элементов, многие из них являются токсичными ядовитыми веществами.

Это – ртуть, никель, кадмий, свинец, которые имеют свойства накапливаться в живых организмах, в том числе в организме человека, и наносить существенный вред здоровью.

Гипотеза: жители г.Алупка и учащиеся МБОУ "Алупкинская СШ№1" мало осведомлены о пунктах приема переработанных батареек и основным принципом утилизации батареек является их выброс в мусорное ведро.

Цель исследовательской работы: проинформировать большее количество жителей моего города о правильных способах утилизации отработанных батареек; развить привычку у жителей поселка правильно утилизировать отработанные батарейки.

Задачи исследовательской работы:

·                                 провести опрос школьников и их родителей для выявления способов утилизации батареек, их осведомленности о специальных местах сбора батареек и их отношения к проблеме загрязнения батарейками окружающей среды;

·                                 обозначить и доказать, что неправильная утилизация отработанных батареек приносит непоправимый вред окружающей среде города;

·                                 проинформировать как можно большее количество жителей моего города о специальных пунктах сбора отработанных батареек посредством распространения печатной продукции, демонстрации обучающего видеоролика, участия в обучающей игре;

·                                 организовать в своем классе пункт сбора батареек и их дальнейшую правильную утилизацию с помощью родителей.

Степень изученности: батарейка – автономный источник электричества для питания устройств. Элементы питания могут быть разных размеров и типов. При этом они также могут быть одноразовыми и перезаряжаемыми. По данным ученых из агентства по охране окружающей среды США стало понятно, что на долю батареек приходится более 50% токсических выбросов из всех бытовых отходов. При этом батарейки составляют 0,25% от всех выбросов. В составе использованных батареек содержится ртуть, кадмий, магний, свинец, олово, никель, цинк. Например, в Европе вопрос, куда необходимо утилизировать батарейки, не поднимается. Контейнеры для батареек расставлены во всех магазинах и учреждениях. В стоимость новых элементов питания изначально заложен определенный процент с учетом утилизации, и приобретая новые изделия, покупатель может рассчитывать на скидку, если сдаст старые. В Европе, в общей сложности, работает не менее 40 перерабатывающих предприятий, которые утилизируют до 45% всех химических источников питания.

В США пункт приема, куда можно выкинуть использованные батарейки, есть при каждом магазине, который осуществляет их продажу.
Сбор и переработка элементов возложена на продавцов и дистрибьюторов соответствующей продукции, а финансировать все необходимые мероприятия обязаны производители. Количество ежегодно перерабатываемых элементов питания в США составляет до 60%. В Японии разрабатывается наиболее эффективный способ переработки, поэтому батарейки пока что оставлены на хранение на складах с соблюдением требований безопасности. В Австралии самый высокий показатель утилизации батареек – количество переработанных элементов питания достигает 80%. Изделия, которые местные предприятия не в состоянии утилизировать самостоятельно, отправляются в Европу.

Да, мы не сможем решить глобальные проблемы загрязнения окружающей среды нашей территории бытовыми отходами, выбросами нефти и газа, загрязнения водоемов канализационными стоками, предотвратить массовую вырубку леса и т.п. Но вместе и каждый из нас сможет внести маленький вклад в начало освобождения природных ресурсов от ненужного мусора и рождения новой эры - эры чистой окружающей среды, начав с себя и своей семьи, начав с правильного применения ненужной, уже отработавшей свой ресурс, маленькой батарейки. Но, как правило, неправильное поведение людей по отношению к окружающей среде, связано с отсутствием правильной и достоверной информации или малой информационной осведомленности.

Поэтому и цель моей исследовательской работы будет разделена на две части:
информация о вреде и способах правильной утилизации батареек и развить привычку у жителей моего города правильно утилизировать отработанные батарейки. Предполагаю, что мало кто задумывался над этой проблемой, потому что никому в голову не придёт, что одна маленькая блестящая батарейка - это источник колоссальной опасности, как для человека, так и окружающей среды в целом.

Место и сроки проведения исследования:

·                                 место проведения вопросника: Республика Крым, г.Алупка;

·                                 изучение мест приема батареек: г.Алупка;

·                                 сроки проведения: январь 2021 года.

Методы исследования:

·                                 анализ литературных источников и источников сети Интернет;

·                                 опрос жителей города школьного и взрослого возраста;

·                                 качественный анализ полученных результатов;

·                                 презентация данных: презентация "слайд", демонстрация видеоролика;

·                                 разработка и распространение печатной продукции.

Методы реализации поставленной цели и задач:

·                                 распространение вопросника "Батарейка в моей жизни";

·                                 организация и проведение в классе акции "Вторая жизнь одной батарейки";

·                                 создание и демонстрация учащимся школы обучающего видеоролика "История одной батарейки";

·                                 разработка и распространение среди учителей и родителей памяток "Батарейка - это не игрушка!"

2.1. Кто виноват: батарейка или человек?

Мы с вами много рассуждали и приводили примеров о том, что одна батарейка может нанести непоправимый вред окружающей среде и человеку в целом. Но кто же виноват в ее вреде: сама батарейка или человек, ее выбросивших в мусорное ведро вместе с остальными отходами? Что бы ответить на данный вопрос мной был распространен вопросник "Батарейка в моей жизни" среди населения моего города, в котором приняли участие 52 школьника и 53 взрослых (родители, учителя, случайные прохожие). Приложение 1

Среди школьников получились следующие результаты:

·                                 на вопрос "Используете ли вы в своём быту различные батарейки?" были получены следующие ответы: вариант ответа "ДА" - 50 человек, вариант ответа "НЕТ" - 2 человека.

                              

·                                 на вопрос "Какой примерный срок службы у Ваших батареек?" были получены следующие ответы:

                        

·                                 на вопрос "Куда Вы деваете использованные батарейки?" были получены следующие ответы:

                                

·                                 на вопрос "Знаете ли Вы о специальных местах сбора батареек?" были получены следующие ответы:

                               

·                                 на вопрос "Нужны ли специальные пункты сбора батареек в Вашем доме, подъезде?" были получены следующие ответы:

РЕКЛАМА

                                

Среди взрослых получились следующие результаты:

·                                 на вопрос "Используете ли вы в своём быту различные батарейки?" были получены 100% результат на вариант ответа "ДА" - 53 человека.

·                                 на вопрос "Какой примерный срок службы у Ваших батареек?" были получены следующие ответы:

                                     

·                                 на вопрос "Куда Вы деваете использованные батарейки?" были получены следующие ответы:

                                 

·                                 на вопрос "Знаете ли Вы о специальных местах сбора батареек?" были получены следующие ответы:

                               

·                                 на вопрос "Нужны ли специальные пункты сбора батареек в Вашем доме, подъезде?" были получены следующие ответы:

                                       

Выводы после обработки вопросника:

·                                 батарейки в нашей жизни имеют огромную значимость не зависимо от возраста человека и часто используются в нашей повседневной жизни;

·                                 в основном срок службы батарейки в быту небольшой, батарейки используют не более 1 года, что свидетельствует о значительно большом количестве скопившихся отслуживших свой срок батарейках;

·                                 отработанные батарейки в основном просто хранятся у нас дома или выбрасываются со всем мусором в мусорное ведро;

·                                 жители города и школьники мало осведомлены о правильных способах утилизации отработанных батареек и о специальных пунктах сбора батареек в г.Ялта и г.Алупка;

·                                 жители города нуждаются в специальных пунктах утилизации батареек недалеко от их квартир - это в подъезде или доме.

Результаты вопросника подтвердили мою гипотезу, а также то, что жители города своей малой информированностью о способах утилизации отработанных батареек, неосознанно наносят вред окружающей среде и самим себе.

2.2. Правильный путь батарейки

По результатам вопросника я задался целью как можно больше распространить в своем городе и школе информации о необходимости правильной утилизации батарейки, о способах утилизации.
Самый большой в России пункт приема, куда отправляют на утилизацию все отработавшие элементы питания Челябинский завод, компания "Мегаполисресурс". Основана организация была в 2004 году, однако непосредственно переработкой батареек компания начала заниматься лишь в октябре 2013 года. Чтобы начать утилизацию батареек, заводу пришлось изменить собственную технологию по переработке электронного мусора. В настоящий момент предприятие сотрудничает со многими крупными торговыми сетями, устанавливая в магазинах урну для сбора, и даже имеет собственные пункты в 24 городах России. Каждая сеть имеет свой собственный небольшой пункт приема элементов питания. За 2013 год было переработано 3 тонны батареек. С открытием перерабатывающей линии на Челябинском заводе вопрос, как правильно утилизировать источники питания, можно считать частично решенным. Конечно же, в масштабах нашей страны всего лишь один завод – это очень мало. Но теперь появилась уверенность, что переработка элементов питания позволит обезвредить хотя бы часть отработанных элементов питания и направить полученные ресурсы на производственные нужды.

2.3. Вторая жизнь маленькой батарейки

При ответственном подходе, батарейки, отслужившие свой срок, могли бы принести неоценимую пользу. После переработки из них выделяются вещества, которые в дальнейшем применяются в косметологии, при производстве пластика, электрооборудования и минералов. А корпус батарейки используют как вторичное железо, изготавливая на соответствующем производстве металлические изделия, например, такие как скрепки, железные крышки и т.п.

Пункт приема осуществляется во многих районах города с помощью специализированных контейнеров или боксов, прикрепляемых к фасаду административных зданий или расположенных внутри них. Действуют передвижные «Экомобили», где сдать батарейки можно наряду с другими мелкими металлическими отходами. Много открыто пунктов приема батарее в больших торговых центрах. Приложение 2 И я решил начать реализовывать вторую часть поставленной в исследовательской работе цели: развить привычку у жителей моего города правильно утилизировать отработанные батарейки. И вот какие способы реализации поставленной цели мной использовались:

ВЫВОДЫ

Подводя итоги исследования:

1. Отработанные батарейки нужно сдавать в специальные пункты приема.

2. Нужно стремиться, чтобы в каждом доме были установлены специальные емкости для сбора батареек.

3. Продолжать агитационную работу по правильной утилизации ненужных и отработанных батареек путем организации и проведения городских акции "Сдай батарейку - сделай чистым наш город!"

В процессе проведения исследовательской работы были получены следующие результаты:

·                                 в кабинете 3 МБОУ «Алупкинская СШ№1» был установлен самодельный контейнер для сбора отработанных и ненужных батареек; ребята с удовольствием поддержали мою идею по сбору батареек и активно приняли участив акции – за период проведения акции было собрано 137 батареек (то значит, что вместе мы не дали загрязнить вредными веществами 2 740 кв.м почвы, 54 800 литров воды, пасли от вымирания 137 ежиков, 274 крота и более 200 000 дождевых червей;

·                                 собранные в классе батарейки я вместе с родителями сдал в пункт приема батареек, находящийся по адресу г. Ялта, ул.Дарсана, д.1А, г.Ялта, Кирова, д.141, г,Ялта «Фортуна Втормет»;

·                                 подготовлены и розданы учащимся, их родителям и учителям памятки «Батарейка – то не игрушка!, на что было получено одобрение и благодарность за достоверную информацию о правильных путях утилизации батареек;

·                                 посредством использования интернет сети Viber и электронных ящиков, родителям и учителям школы были разосланы информационные сообщения с адресами пунктов приёма ненужных и отработанных батареек, а также советы по правильному использованию батареек;

Список используемой литературы

1.               Гринин А. С., Новиков В. Н. «Промышленные и бытовые отходы: хранение, утилизация, переработка».-Москва, «ФАИР-ПРЕСС», 2002г.

2.               Касьян А. А. «Современные проблемы экологии» - Москва, 2001 г.

3.               Кувыкин Н. А. Бубнов А. Г. Гриневич В. И. «Опасные промышленные отходы» - Иваново 2004г.

Приложение 1

Вопросник

"Батарейки в моей жизни"

Добрый день, прошу Вас помочь в моём исследовании о влиянии батареек на окружающую среду.

Для это прочитайте вопросы и подчеркните подходящие Вам ответы.
Спасибо за сотрудничество!


1. Сколько Вам лет?
2. Используете ли Вы в своём быту различные батарейки?
Варианты ответов: ДА НЕТ
3. Какой примерный срок службы у Ваших батареек?
Варианты ответов:

·                                 от 0 до 1 года

·                                 от 1 года до 3 лет

·                                 от 3 лет до 5 лет

·                                 более 5 лет

4. Куда вы деваете использованные батарейки?
Варианты ответов:
· выбрасываю в мусорное ведро
· просто храню дома
· сдаю на специальную утилизацию.

5. Знаете ли Вы о специальных местах сбора батареек?
Варианты ответов:ДА НЕТ

6. Нужны ли специальные пункты сбора батареек в вашем доме, подъезде?
Варианты ответов: ДА НЕТ

Приложение 2

Адреса и телефоны пунктов приема батареек в г. Ялта

г. Ялта, ул.Дарсана, д.1А,

г.Ялта, Кирова, д.141,

г,Ялта «Фортуна Втормет»

Приложение 3

Акция "Вторая жизнь одной батарейки"

Цель проведения: познакомить учащихся школы с правильным способом утилизации отработанных батареек, привить привычку выбрасывать батарейки в специальные пункты сбора.

Место проведения: кабинет 3, МБОУ «Алупкинская СШ №1», г.Алупка, РК.

Участники акции: учащиеся МБОУ "Алупкинская СШ№1" (возраст 8-12 лет).

Используемое оборудование и инвентарь: специально оборудованная пластиковая бутылка с агитационной надписью, объявление.

Ход акции:

При помощи пластиковой бутылки на 5 литров я изготовил емкость для сбора отработанных батареек со следующей надписью:

ВНИМАНИЕ!!! ВНИМАНИЕ!!!

Сдай батарейку - сделай чистым наш город!!!

Результаты акции: В результате проведенной акции мне удалось собрать 137 ненужных батареек, которые были отвезены в г. Ялта и сданы в специальные пункты приема отработавших свой срок батареек.