Pilhas alcalinas e de zinco-carbono são comuns em muitos dispositivos autoalimentados. No entanto, uma vez que uma bateria é descarregada, ela não é mais utilizável e é descartada. Segundo estimativas, cerca de 15 bilhões de baterias são produzidas e vendidas em todo o mundo anualmente. A maioria destes acaba em aterros sanitários e alguns são recuperados para metais valiosos. No entanto, embora essas baterias não sejam utilizáveis, geralmente há uma pequena quantidade de energia nelas. Na verdade, cerca de metade deles contém até 50% de energia.
Recentemente, um grupo de pesquisadores de Taiwan investigou a viabilidade de recuperar essa energia de baterias descartadas de uso único (ou primárias). Liderado pelo professor Chien-Hsing Lee do NCKU, Taiwan, o grupo concentrou seus esforços de pesquisa nessa frente para promover uma economia circular para baterias descartadas.

Os pesquisadores, em seu estudo, propuseram um novo método chamado "descarga de pulso autoadaptável" (SAPD) que pode ser usado para determinar os valores ideais de dois parâmetros-chave - frequência de pulso e ciclo de trabalho - que determinam a corrente de descarga do material descartado. baterias. Uma alta corrente de descarga, simplesmente, equivale a uma grande quantidade de energia recuperada.

"Drenar a pequena energia restante das baterias domésticas é um ponto de partida para a redução de resíduos, e o método de recuperação de energia proposto serve como uma ferramenta eficaz para reutilizar um grande número de baterias primárias descartadas", diz o Prof. Lee, explicando sua motivação por trás do estudo, que foi publicado em IEEE Transactions on Industrial Electronics .

Além disso, os pesquisadores construíram um protótipo de hardware para a abordagem proposta que foi usada para recuperar a capacidade restante de um banco de baterias capaz de armazenar no mínimo 6 e no máximo 10 baterias de marcas diferentes. Eles conseguiram recuperar entre 798–1455 J de energia com uma eficiência de recuperação entre 33%–46%.

Para uma célula primária descartada, os pesquisadores descobriram que o método de descarga de curto-circuito (SCD) teve a maior taxa de descarga no início do ciclo de descarga. No entanto, o método SAPD apresentou maior taxa de descarga ao final do ciclo de descarga. Utilizando os métodos SCD e SAPD, a energia recuperada foi de 32% e 50%, respectivamente. No entanto, ao combinar esses métodos, 54% da energia foi recuperada.

Para validar ainda mais a viabilidade do método proposto, algumas baterias AA e AAA descartadas foram escolhidas para recuperação de energia. A equipe conseguiu recuperar com sucesso de 35% a 41% da energia das baterias descartadas. "Embora pareça não haver vantagem em drenar uma pequena quantidade de energia de uma única bateria descartada, a energia recuperada aumenta significativamente se um grande número de baterias usadas for explorado", diz o Prof. Lee.

Os pesquisadores sugerem que pode haver uma ligação direta entre a eficiência de recuperação e a capacidade restante das baterias descartadas. Quanto às implicações futuras de seu trabalho, o Prof. Lee especula que "o modelo e o protótipo desenvolvido podem ser aplicados a outros tipos de baterias que não AA e AAA. Além de diferentes tipos de baterias de uso único, baterias recarregáveis, como as de lítio, baterias de íon, também podem ser examinadas para fornecer mais informações sobre a variabilidade entre as diferentes baterias." + Explorar mais

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