Παρόλο που οι αλκαλικές μπαταρίες και οι μπαταρίες ψευδαργύρου-άνθρακα είναι κοινές σε πολλές απλές συσκευές, μόλις αποφορτιστεί μια μπαταρία, θεωρείται πλέον ως μη χρησιμοποιήσιμη και απορρίπτεται. Σε εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό IEEE Transactions on Industrial Electronics, οι ερευνητές εξηγούν ανακάλυψαν τρόπο να ανακτούν την υπολειπόμενη ενέργεια από τις απορριφθείσες μπαταρίες μιας χρήσης με αποτελεσματικό τρόπο.
Για να προσπαθήσει να ανακτήσει την υπολειπόμενη ενέργεια, η ερευνητική ομάδα από την Ταϊβάν δοκίμασε μια μέθοδο που ονομάζεται Self-Adaptive Pulse Discharge (SAPD) που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των βέλτιστων τιμών δύο βασικών παραμέτρων -της συχνότητας παλμού και του κύκλου λειτουργίας- που καθορίζουν το ρεύμα εκφόρτισης από τις χρησιμοποιημένες μπαταρίες. Ένα υψηλό ρεύμα εκφόρτισης ισοδυναμεί με υψηλή ποσότητα ενέργειας προς ανάκτηση.
«Η ανάκτηση έστω και μικρής εναπομένουσας ενέργειας από τις οικιακές μπαταρίες μιας χρήσης είναι ένα καλό σημείο εκκίνησης για τη μείωση των απορριμμάτων και η προτεινόμενη μέθοδος ανάκτησης ενέργειας χρησιμεύει ως αποτελεσματικό εργαλείο για την επαναχρησιμοποίηση μεγάλου αριθμού απορριπτόμενων πρωτογενών μπαταριών», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής Chien-Hsing Lee.
Ο Lee και η ομάδα του κατασκεύασαν μια διάταξη για να επιβεβαιώσουν την υπόθεσή τους. Η διάταξη χρησιμοποιήθηκε για την ανάκτηση της υπολειπόμενης ενέργειας μιας τράπεζας μπαταριών ικανής να χωρέσει τουλάχιστον έξι και έως το πολύ 10 μπαταρίες διαφορετικών εμπορικών σημάτων. Οι ερευνητές κατάφεραν να ανακτήσουν μεταξύ 798-1455 J ενέργειας με απόδοση ανάκτησης 33 έως 46%.
Για μια απορριφθείσα μπαταρία, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η μέθοδος εκφόρτισης μέσω βραχυκυκλώματος (Short-Circuit Discharge, SCD) είχε τον υψηλότερο ρυθμό εκφόρτισης στην αρχή του κύκλου εκφόρτισης. Ωστόσο, η μέθοδος SAPD έδειξε υψηλότερο ρυθμό εκφόρτισης στο τέλος του κύκλου εκφόρτισης. Χρησιμοποιώντας μια από τις μεθόδους SCD και SAPD, η ενέργεια που ανακτήθηκε ήταν 32 και 50%, αντίστοιχα. Με το συνδυασμό αυτών των μεθόδων ανακτήθηκε το 54% της υπολειπόμενης ενέργειας.
Για την περαιτέρω επιβεβαίωση της σκοπιμότητας της προτεινόμενης μεθόδου, επιλέχθηκαν μερικές απορριφθείσες μπαταρίες ΑΑ και ΑΑΑ για ανάκτηση ενέργειας. Η ομάδα ανέκτησε με επιτυχία το 35 έως 41% της ενέργειας τους. «Αν και δε φαίνεται να υπάρχει κανένα πλεονέκτημα στην ανάκτηση μικρής ποσότητας ενέργειας από μια μεμονωμένη απορριφθείσα μπαταρία, η ανακτώμενη ενέργεια αυξάνεται σημαντικά εάν γίνει εκμετάλλευση μεγάλου αριθμού μπαταριών», είπε ο Lee.
Ο ερευνητής προτείνει ότι θα μπορούσε να υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ της απόδοσης ανάκτησης και της υπολειπόμενης χωρητικότητας των απορριπτόμενων μπαταριών. Επίσης θεωρεί ότι το μοντέλο και το πρωτότυπο που αναπτύχθηκαν μπορούν να εφαρμοστούν και σε άλλους τύπους μπαταριών εκτός από τις AA και AAA.
«Εκτός από τους διαφορετικούς τύπους μπαταριών μίας χρήσης, μπορούν επίσης να εξεταστούν επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, όπως μπαταρίες ιόντων λιθίου, για να παρέχουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις ιδιότητες και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά μεταξύ των διαφορετικών μπαταριών και πως αυτά μπορούν να αξιοποιηθούν για την ανάκτηση ενέργειας», επεσήμανε ο Lee.
Με πληροφορίες από mining.com
