Jorddynamik och ekotoxikologi hos zink utvunnet från svartmassa från kasserade batterier

Att göra gamla batterier till växtnäring

Varje år kastas berg av använda batterier och bidrar till det växande problemet med elektriskt avfall. Men i dessa batterier finns metaller som växter faktiskt behöver för att växa. Denna studie ställer en enkel men viktig fråga: kan vi på ett säkert sätt omvandla en del av batteriavfallet till ett gödsel som tillför grödor zink, ett väsentligt mikronäringsämne, utan att förorena jordar och vatten?

Varför zink och batteriavfall spelar roll

Zink hjälper växter att bygga proteiner, reglera tillväxthormoner, bilda klorofyll och försvara sig mot stress. Många åkerjordar runt om i världen ger inte tillräckligt med zink naturligt, så bönder tillsätter det som gödsel. Samtidigt samlas kasserade elektronikprodukter, inklusive vanliga hushållsbatterier, på soptippar eller hanteras i osäkra återvinningsanläggningar och släpper ut skadliga metaller i miljön. Det mörka pulver som blir kvar efter bearbetning av använda zinkbatterier — kallat svartmassa — innehåller stora mängder zink tillsammans med andra metaller. Att återvinna zink från denna svartmassa skulle kunna förvandla ett avfallsproblem till en resurs och passa in i cirkulära ekonomistrategier som syftar till att återanvända material istället för att kasta dem.

Hur forskarna testade återvunnet zink

Forskarna extraherade zink från svartmassa med olika vätskor: två "mildare" organiska alternativ baserade på glycin (en aminosyra) och citronsyra (en vanlig organisk syra), samt två starkare, mer konventionella svavelsyralösningar, plus ett standard kommersiellt zinksulfatgödsel för jämförelse. De tillsatte sedan lika stora mängder zink från varje källa till kolonner packade med två typiska jordar från Spanien — en sur och sandig, den andra alkalisk och kalcimrik. Med tiden pumpade de en saltlösning genom kolonnerna för att efterlikna regnvatten som rör sig genom marken, samlade upp utgående vatten och mätte hur mycket zink som sköljts ut. Därefter delade de kolonnerna på längden för att se hur mycket zink som återstod i övre respektive nedre jordlagret och hur stor del av det zinket som fanns i en form som växter kan utnyttja.

Vad som hände med zink i olika jordar

I den sura, sandiga jorden sköljdes nästan allt zink från samtliga källor så småningom igenom kolonnerna, men hastighet och utsläppsmönster skilde sig åt. Zink från starka syror och från kommersiellt zinksulfat kom ut snabbt i en skarp puls och lämnade mycket lite kvar. I kontrast läckte zink bunden till glycin eller citronsyra ut mer gradvis och lämnade något mer planttillgängligt zink i jorden, särskilt i det översta lagret. I den alkaliska, kalciumrika jorden var situationen omvänd. Här rörde sig zink från stark syra och kommersiella källor knappt alls och tenderade att låsas i former som växter svårt kan ta upp, särskilt nära ytan. Glycinbaserat zink var däremot mycket rörligt och sköljdes nästan helt igenom kolonnen, medan citronsyrabundet zink uppvisade ett mellanting — viss urlakning men också en andel kvar i en användbar form nära toppen.

Kontroll av effekter på unga plantor

För att förstå hur dessa zinklösningar kan påverka grödor direkt genomförde forskarna ett enkelt frötest med tomat. De placerade frön på fuktigt filterpapper och vattnade dem med olika zinkkoncentrationer från varje källa, från mycket låga till ganska höga. Vid låga nivåer stimulerade alla zinklösningar faktiskt groning och tidig plantutveckling och fungerade som gynnsamma mikronäringsbehandlingar. När dosen ökade blev dock denna fördel skadlig. Medel- till höga koncentrationer, särskilt från glycin- och starka syraextrakt, förkortade rötter och stjälkar och minskade kraftigt ett sammanvägt gro- och tillväxtmått känt som groindex. Vid de högsta testade nivåerna hindrade vissa behandlingar i praktiken fröna från att etablera friska plantor.

Vad detta betyder för lantbrukare och miljön

Studien visar att zink återvunnen från kasserade batterier kan bete sig mycket likt konventionella gödselmedel, men dess effekt beror starkt på både jordtyp och zinkens kemiska form. I sura jordar riskerar oorganiska former och starka syraextrakt att spola zink nedåt mot grundvattnet, medan organiska komplex läcker långsammare och lämnar ett litet men användbart förråd för växter. I alkaliska jordar tenderar traditionella zinkkällor att fastna och bli otillgängliga, medan glycinbaserat zink kan röra sig för fritt och gå förlorat. För unga plantor kan låga doser från alla källor vara hjälpsamma, men högre doser blir snabbt toxiska. I praktiken kan zink från svartmassa bli ett värdefullt återvunnet gödsel som stöder hållbart jordbruk — förutsatt att det formuleras och tillämpas försiktigt i kontrollerade mängder och att dess långsiktiga miljöeffekter testas i fält innan en bred användning.»

Citering: Almendros, P., Gascó, G., Ortiz, R. et al. Soil dynamics and ecotoxicity of zinc extracted from black mass derived from discarded batteries. Sci Rep 16, 14302 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44947-x

Nyckelord: återvinning av e‑avfall, zinkgödsel, urlakning i jord, batteriavfall, hållbart jordbruk