Was wäre, wenn wir die Energie, die aus ausgedienten Batterien übrig bleibt, recyceln könnten?Jetzt wissen Wissenschaftler wie

Alkali- und Kohle-Zink-Batterien sind in vielen Geräten mit eigener Stromversorgung üblich.Ist der Akku jedoch leer, kann er nicht mehr verwendet werden und wird weggeworfen.Es wird geschätzt, dass jedes Jahr weltweit etwa 15 Milliarden Batterien hergestellt und verkauft werden.Das meiste landet auf Deponien, ein Teil wird zu wertvollen Metallen verarbeitet.Obwohl diese Batterien unbrauchbar sind, haben sie normalerweise noch eine kleine Menge Energie in sich.Tatsächlich enthält etwa die Hälfte von ihnen bis zu 50 % Energie.
Kürzlich untersuchte ein Forscherteam aus Taiwan die Möglichkeit, diese Energie aus Einweg- (oder Primär-) Abfallbatterien zu extrahieren.Ein Team um Professor Li Jianxing von der Universität Chengda in Taiwan konzentrierte seine Forschung auf diesen Aspekt, um die Kreislaufwirtschaft für Altbatterien voranzutreiben.
In ihrer Studie schlagen die Forscher eine neue Methode namens Adaptive Pulsed Discharge (SAPD) vor, mit der die optimalen Werte für zwei Schlüsselparameter (Pulsfrequenz und Tastverhältnis) ermittelt werden können: Dieser Parameter bestimmt den Entladestrom.ausrangierte Batterie.Batterie.Einfach ausgedrückt entspricht ein hoher Entladestrom einer großen Menge zurückgewonnener Energie.
„Die Rückgewinnung einer kleinen Menge Restenergie aus Haushaltsbatterien ist ein Ausgangspunkt zur Abfallreduzierung, und die vorgeschlagene Energierückgewinnungsmethode ist ein wirksames Instrument zur Wiederverwendung einer großen Menge ausrangierter Primärbatterien“, erläuterte Professor Li die Gründe für seine Forschung .veröffentlicht in IEEE Transactions on Industrial Electronics.
Darüber hinaus bauten die Forscher einen Hardware-Prototyp für ihre vorgeschlagene Methode zur Wiederherstellung der verbleibenden Kapazität eines Batteriepakets, das sechs bis zehn verschiedene Batteriemarken aufnehmen kann.Es gelang ihnen, 798–1455 J Energie mit einer Rückgewinnungseffizienz von 33–46 % zurückzugewinnen.
Bei ausgeworfenen Primärzellen stellten die Forscher fest, dass die Kurzschlussentladungsmethode (SCD) zu Beginn des Entladungszyklus die höchste Entladungsrate aufwies.Das SAPD-Verfahren zeigte jedoch eine höhere Entladungsrate am Ende des Entladungszyklus.Bei Verwendung der SCD- und SAPD-Methode beträgt die Energierückgewinnung 32 % bzw. 50 %.Kombiniert man diese Methoden, lassen sich jedoch 54 % der Energie zurückgewinnen.
Um die Durchführbarkeit des vorgeschlagenen Verfahrens weiter zu testen, haben wir mehrere ausrangierte AA- und AAA-Batterien zur Energierückgewinnung ausgewählt.Das Team kann erfolgreich 35–41 % der Energie aus verbrauchten Batterien zurückgewinnen.„Während es keinen Vorteil zu bringen scheint, eine kleine Menge Strom aus einer einzigen ausrangierten Batterie zu verbrauchen, steigt die zurückgewonnene Energie erheblich, wenn eine große Anzahl von ausrangierten Batterien verwendet wird“, sagte Professor Li.
Die Forscher glauben, dass es möglicherweise einen direkten Zusammenhang zwischen der Recyclingeffizienz und der verbleibenden Kapazität ausrangierter Batterien gibt.In Bezug auf die zukünftigen Auswirkungen ihrer Arbeit schlägt Professor Lee vor, dass „die entwickelten Modelle und Prototypen auf andere Batterietypen als AA und AAA angewendet werden können.Neben verschiedenen Arten von Primärbatterien können auch wiederaufladbare Batterien wie Lithium-Ionen-Batterien untersucht werden.um mehr Informationen über die Unterschiede zwischen verschiedenen Batterien bereitzustellen.“