Pin kiềm và carbon-kẽm phổ biến trong nhiều thiết bị tự cấp nguồn.Tuy nhiên, một khi pin đã cạn kiệt, nó không thể sử dụng được nữa và bị vứt đi.Người ta ước tính có khoảng 15 tỷ pin được sản xuất và bán trên toàn thế giới mỗi năm.Hầu hết nó được đưa vào các bãi chôn lấp và một số được xử lý thành kim loại có giá trị.Tuy nhiên, mặc dù những loại pin này không thể sử dụng được nhưng chúng thường còn một lượng điện năng nhỏ bên trong.Trên thực tế, khoảng một nửa trong số chúng chứa tới 50% năng lượng.
Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ Đài Loan đã nghiên cứu khả năng khai thác năng lượng này từ pin thải (hoặc pin sơ cấp) dùng một lần.Một nhóm do Giáo sư Li Jianxing từ Đại học Chengda ở Đài Loan dẫn đầu đã tập trung nghiên cứu về khía cạnh này nhằm thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn đối với pin thải.
Trong nghiên cứu của mình, các nhà nghiên cứu đề xuất một phương pháp mới gọi là Xả xung thích ứng (SAPD) có thể được sử dụng để xác định các giá trị tối ưu cho hai thông số chính (tần số xung và chu kỳ nhiệm vụ) đó: Thông số này xác định dòng phóng điện.pin bỏ đi.Ắc quy.Nói một cách đơn giản, dòng phóng điện cao tương ứng với một lượng lớn năng lượng được phục hồi.
Giáo sư Li cho biết: “Thu hồi một lượng nhỏ năng lượng còn sót lại từ pin gia dụng là điểm khởi đầu để giảm chất thải và phương pháp thu hồi năng lượng được đề xuất là một công cụ hiệu quả để tái sử dụng một lượng lớn pin sơ cấp bị loại bỏ”. .được xuất bản trong Giao dịch của IEEE về Điện tử Công nghiệp.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã xây dựng một nguyên mẫu phần cứng cho phương pháp khôi phục dung lượng còn lại của bộ pin có khả năng chứa từ 6 đến 10 nhãn hiệu pin khác nhau được đề xuất.Họ đã thu hồi được 798–1455 J năng lượng với hiệu suất thu hồi là 33–46%.
Đối với các tế bào sơ cấp được đẩy ra, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng phương pháp phóng điện ngắn mạch (SCD) có tốc độ phóng điện cao nhất khi bắt đầu chu kỳ phóng điện.Tuy nhiên, phương pháp SAPD cho thấy tốc độ xả cao hơn vào cuối chu kỳ xả.Khi sử dụng phương pháp SCD và SAPD, khả năng thu hồi năng lượng lần lượt là 32% và 50%.Tuy nhiên, khi kết hợp các phương pháp này lại có thể phục hồi được 54% năng lượng.
Để kiểm tra thêm tính khả thi của phương pháp đề xuất, chúng tôi đã chọn một số pin AA và AAA bỏ đi để thu hồi năng lượng.Nhóm nghiên cứu có thể phục hồi thành công 35–41% năng lượng từ pin đã qua sử dụng.Giáo sư Li cho biết: “Mặc dù dường như không có lợi ích gì khi tiêu thụ một lượng nhỏ năng lượng từ một cục pin bị loại bỏ, nhưng năng lượng thu hồi được sẽ tăng đáng kể nếu sử dụng một lượng lớn pin bị loại bỏ”.
Các nhà nghiên cứu tin rằng có thể có mối quan hệ trực tiếp giữa hiệu quả tái chế và dung lượng còn lại của pin thải.Về tác động trong tương lai của công việc của họ, Giáo sư Lee gợi ý rằng “các mô hình và nguyên mẫu được phát triển có thể được áp dụng cho các loại pin khác ngoài AA và AAA.Ngoài các loại pin chính, pin sạc như pin lithium-ion cũng có thể được nghiên cứu.để cung cấp thêm thông tin về sự khác biệt giữa các loại pin khác nhau.”
Thời gian đăng: 12-08-2022
