اگر بتوانیم انرژی باقیمانده از باتری های دور ریخته شده را بازیافت کنیم، چه؟اکنون دانشمندان می دانند چگونه

باتری های قلیایی و کربن-روی در بسیاری از دستگاه های خود تغذیه رایج هستند.با این حال، پس از اتمام باتری، دیگر نمی توان از آن استفاده کرد و دور انداخته می شود.تخمین زده می شود که سالانه حدود 15 میلیارد باتری در سراسر جهان تولید و فروخته می شود.بیشتر آن به محل های دفن زباله ختم می شود و مقداری نیز به فلزات ارزشمند تبدیل می شود.با این حال، در حالی که این باتری ها غیرقابل استفاده هستند، معمولاً مقدار کمی انرژی در آنها باقی می ماند.در واقع، حدود نیمی از آنها حاوی 50 درصد انرژی هستند.
اخیراً تیمی از محققان از تایوان امکان استخراج این انرژی را از باتری‌های زباله یکبار مصرف (یا اولیه) بررسی کردند.تیمی به رهبری پروفسور لی جیان شینگ از دانشگاه چنگدا در تایوان تحقیقات خود را بر روی این جنبه متمرکز کردند تا اقتصاد دایره ای برای باتری های ضایعاتی را ترویج کنند.
محققان در مطالعه خود روش جدیدی به نام تخلیه پالسی تطبیقی ​​(SAPD) پیشنهاد می کنند که می تواند برای تعیین مقادیر بهینه برای دو پارامتر کلیدی (فرکانس پالس و چرخه وظیفه) استفاده شود که: این پارامتر جریان تخلیه را تعیین می کند.باتری دور ریخته شدهباتری.به بیان ساده، جریان تخلیه بالا مربوط به مقدار زیادی انرژی بازیافت شده است.
پروفسور لی در توضیح دلیل تحقیق خود گفت: "بازیابی مقدار کمی از انرژی باقیمانده از باتری های خانگی نقطه شروعی برای کاهش ضایعات است و روش بازیافت انرژی پیشنهادی ابزاری موثر برای استفاده مجدد از مقدار زیادی از باتری های اولیه دور ریخته شده است." .منتشر شده در IEEE Transactions on Industrial Electronics.
علاوه بر این، محققان یک نمونه اولیه سخت افزاری برای روش پیشنهادی خود برای بازیابی ظرفیت باقیمانده یک بسته باتری که قادر به نگهداری 6 تا 10 مارک مختلف باتری است، ساختند.آنها موفق به بازیابی 798-1455 ژول انرژی با راندمان بازیابی 33-46٪ شدند.
برای سلول های اولیه پرتاب شده، محققان دریافتند که روش تخلیه اتصال کوتاه (SCD) بالاترین نرخ تخلیه را در ابتدای چرخه تخلیه دارد.با این حال، روش SAPD نرخ تخلیه بالاتری را در پایان چرخه تخلیه نشان داد.هنگام استفاده از روش های SCD و SAPD، بازیابی انرژی به ترتیب 32% و 50% است.با این حال، هنگامی که این روش ها با هم ترکیب شوند، 54 درصد از انرژی را می توان بازیافت کرد.
برای آزمایش بیشتر امکان‌سنجی روش پیشنهادی، چندین باتری AA و AAA دور انداخته شده را برای بازیابی انرژی انتخاب کردیم.این تیم می تواند با موفقیت 35 تا 41 درصد از انرژی باتری های مصرف شده را بازیابی کند.پروفسور لی گفت: «در حالی که به نظر می رسد هیچ مزیتی در مصرف مقدار کمی انرژی از یک باتری دور انداخته وجود ندارد، انرژی بازیافتی به طور قابل توجهی افزایش می یابد اگر تعداد زیادی باتری دور ریخته شده استفاده شود.»
محققان بر این باورند که ممکن است رابطه مستقیمی بین کارایی بازیافت و ظرفیت باقیمانده باتری های دور ریخته شده وجود داشته باشد.پروفسور لی با توجه به تأثیر آینده کارشان پیشنهاد می‌کند که «مدل‌ها و نمونه‌های اولیه توسعه‌یافته را می‌توان برای انواع باتری‌هایی غیر از AA و AAA اعمال کرد.علاوه بر انواع مختلف باتری های اولیه، باتری های قابل شارژ مانند باتری های لیتیوم یونی نیز قابل بررسی است.برای ارائه اطلاعات بیشتر در مورد تفاوت بین باتری های مختلف.