ماذا لو تمكنا من إعادة تدوير الطاقة المتبقية من البطاريات المهملة؟والآن يعرف العلماء كيف

تعد البطاريات القلوية وبطاريات الكربون والزنك شائعة في العديد من الأجهزة التي تعمل بالطاقة الذاتية.ومع ذلك، بمجرد استنفاد البطارية، لم يعد من الممكن استخدامها ويتم التخلص منها.تشير التقديرات إلى أنه يتم تصنيع وبيع حوالي 15 مليار بطارية في جميع أنحاء العالم كل عام.وينتهي معظمها في مدافن النفايات، ويتم معالجة بعضها لتحويله إلى معادن ثمينة.ومع ذلك، على الرغم من أن هذه البطاريات غير قابلة للاستخدام، إلا أنها عادة ما تحتوي على كمية صغيرة من الطاقة المتبقية فيها.في الواقع، حوالي نصفها يحتوي على ما يصل إلى 50٪ من الطاقة.
ومؤخرًا، قام فريق من الباحثين من تايوان بالتحقيق في إمكانية استخلاص هذه الطاقة من بطاريات النفايات (أو الأولية) التي يمكن التخلص منها.وركز فريق بقيادة البروفيسور لي جيان شينغ من جامعة تشنغدا في تايوان أبحاثه على هذا الجانب من أجل تعزيز الاقتصاد الدائري لبطاريات النفايات.
يقترح الباحثون في دراستهم طريقة جديدة تسمى التفريغ النبضي التكيفي (SAPD) يمكن استخدامها لتحديد القيم المثلى لمعلمتين رئيسيتين (تردد النبض ودورة التشغيل) والتي: تحدد هذه المعلمة تيار التفريغ.البطارية المهملة.بطارية.ببساطة، تيار التفريغ العالي يتوافق مع كمية كبيرة من الطاقة المستردة.
وقال البروفيسور لي، موضحًا الأساس المنطقي لبحثه: "يعد استرداد كمية صغيرة من الطاقة المتبقية من البطاريات المنزلية نقطة انطلاق لتقليل النفايات، وتعد طريقة استعادة الطاقة المقترحة أداة فعالة لإعادة استخدام كمية كبيرة من البطاريات الأولية المهملة". .تم نشره في IEEE Transactions on Industrial Electronics.
بالإضافة إلى ذلك، قام الباحثون ببناء نموذج أولي للأجهزة لطريقتهم المقترحة لاستعادة السعة المتبقية لحزمة بطارية قادرة على استيعاب ستة إلى 10 ماركات مختلفة من البطاريات.تمكنوا من استعادة 798-1455 جول من الطاقة بكفاءة استرداد 33-46%.
بالنسبة للخلايا الأولية المقذوفة، وجد الباحثون أن طريقة تفريغ الدائرة القصيرة (SCD) حققت أعلى معدل تفريغ في بداية دورة التفريغ.ومع ذلك، أظهرت طريقة SAPD معدل تفريغ أعلى في نهاية دورة التفريغ.عند استخدام أساليب SCD وSAPD، يكون استرداد الطاقة 32% و50% على التوالي.ومع ذلك، عندما يتم الجمع بين هذه الطرق، يمكن استرداد 54% من الطاقة.
لمزيد من اختبار جدوى الطريقة المقترحة، اخترنا العديد من بطاريات AA وAAA المهملة لاستعادة الطاقة.تمكن الفريق من استعادة ما بين 35% إلى 41% من الطاقة من البطاريات المستهلكة بنجاح.وقال البروفيسور لي: "على الرغم من أنه لا يبدو أن هناك أي فائدة في استهلاك كمية صغيرة من الطاقة من بطارية واحدة مهملة، إلا أن الطاقة المستردة تزيد بشكل كبير إذا تم استخدام عدد كبير من البطاريات المهملة".
ويعتقد الباحثون أنه قد تكون هناك علاقة مباشرة بين كفاءة إعادة التدوير والقدرة المتبقية للبطاريات المهملة.وفيما يتعلق بالتأثير المستقبلي لعملهم، يقترح البروفيسور لي أنه "يمكن تطبيق النماذج والنماذج الأولية المطورة على أنواع البطاريات الأخرى غير AA وAAA.بالإضافة إلى أنواع مختلفة من البطاريات الأولية، يمكن أيضًا دراسة البطاريات القابلة لإعادة الشحن مثل بطاريات الليثيوم أيون.لتوفير المزيد من المعلومات حول الاختلافات بين البطاريات المختلفة.