Что, если бы мы могли перерабатывать энергию, оставшуюся в выброшенных батареях? Теперь ученые знают, как

Прочитано: 246 раз(а)


Щелочные и угольно-цинковые батареи распространены во многих устройствах с автономным питанием. Однако, как только аккумулятор разряжается, он становится непригодным для использования и выбрасывается. По оценкам, ежегодно в мире производится и продается около 15 миллиардов аккумуляторов. Большинство из них попадают на свалки, а некоторые перерабатываются на ценные металлы. Однако, хотя эти батареи непригодны для использования, в них обычно остается небольшое количество энергии. На самом деле около половины из них содержат целых 50% энергии.

Недавно группа исследователей из Тайваня исследовала возможность восстановления этой энергии из одноразовых (или первичных) выброшенных батарей. Под руководством профессора Чиен-Хсин Ли из NCKU, Тайвань, группа сосредоточила свои исследовательские усилия на этом фронте, чтобы продвигать безотходную экономику для выброшенных батарей.

Исследователи в своем исследовании предложили новый метод под названием «самоадаптирующийся импульсный разряд » (SAPD), который можно использовать для определения оптимальных значений двух ключевых параметров — частоты импульсов и рабочего цикла, — которые определяют разрядный ток от отбракованных аккумуляторов. Проще говоря, высокий разрядный ток означает большое количество восстановленной энергии.

«Слив небольшого количества оставшейся энергии из бытовых батарей является отправной точкой для сокращения отходов, а предлагаемый метод рекуперации энергии служит эффективным инструментом для повторного использования большого количества выброшенных первичных батарей», — говорит профессор Ли, объясняя мотивы своего исследования. которая была опубликована в IEEE Transactions on Industrial Electronics.

Кроме того, исследователи построили аппаратный прототип для предложенного ими подхода, который использовался для восстановления оставшейся емкости аккумуляторной батареи, способной вместить не менее 6 и не более 10 батарей разных марок. Им удалось восстановить от 798 до 1455 Дж энергии с эффективностью восстановления от 33% до 46%.

Для выброшенного первичного элемента исследователи обнаружили, что метод разряда короткого замыкания (SCD) имел самую высокую скорость разряда в начале цикла разряда. Однако метод SAPD показал более высокую скорость разряда в конце цикла разряда. При использовании методов SCD и SAPD рекуперация энергии составила 32% и 50% соответственно. Однако при объединении этих методов было восстановлено 54% ​​энергии.

Для дальнейшего подтверждения осуществимости предложенного метода было выбрано несколько выброшенных батарей типа АА и ААА для рекуперации энергии. Команда смогла успешно восстановить 35–41% энергии из выброшенных батарей. «Хотя кажется, что нет никаких преимуществ в истощении небольшого количества энергии из одной выброшенной батареи, восстановленная энергия значительно увеличивается, если используется большое количество отработанных батарей», — говорит профессор Ли.

Исследователи предполагают, что может существовать прямая связь между эффективностью восстановления и оставшейся емкостью выброшенных батарей. Что касается будущих последствий их работы, профессор Ли предполагает, что «разработанная модель и прототип могут быть применены к типам батарей, отличным от AA и AAA. В дополнение к различным типам одноразовых батарей, перезаряжаемые батареи , такие как литиевые -ионные батареи также можно изучить, чтобы получить больше информации о различиях между различными батареями».

Что, если бы мы могли перерабатывать энергию, оставшуюся в выброшенных батареях? Теперь ученые знают, как



Новости партнеров