Un grupo de investigadores con sede en Taiwán descubrió cómo extraer energía residual de las baterías de desecho de manera eficiente.
En un papel publicado en la revista Transacciones IEEE sobre electrónica industriallos científicos explican que aunque las pilas alcalinas y de zinc-carbono son comunes en muchos dispositivos autoalimentados, una vez que la pila se descarga, ya no se puede usar y se desecha.
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Según las estimaciones, cada año se producen y venden en todo el mundo casi 15000 millones de baterías. La mayoría de estos terminan en vertederos y algunos se recuperan para obtener metales valiosos, mientras que la pequeña cantidad de energía que queda en ellos se desperdicia. Esto, a pesar del hecho de que aproximadamente la mitad de ellos contienen hasta un 50 % de energía.
Para tratar de recuperar la energía restante, el equipo taiwanés probó un método llamado «descarga de pulso autoadaptable» (SAPD, por sus siglas en inglés) que se puede usar para determinar los valores óptimos de dos parámetros clave, la frecuencia del pulso y el ciclo de trabajo, que determinan la corriente de descarga. de las pilas desechadas. Una alta corriente de descarga equivale a una gran cantidad de energía recuperada.
«El drenaje de la pequeña energía restante de las baterías domésticas es un punto de partida para la reducción de desechos, y el método de recuperación de energía propuesto sirve como una herramienta eficaz para reutilizar una gran cantidad de baterías primarias desechadas», dijo el investigador principal Chien-Hsing Lee en un comunicado de prensa.
Lee y su equipo construyeron un prototipo de hardware para su enfoque propuesto que se utilizó para recuperar la capacidad restante de un banco de baterías capaz de contener al menos seis y como máximo 10 baterías de diferentes marcas. Lograron recuperar entre 798 y 1455 J de energía con una eficiencia de recuperación del 33 % al 46 %.
Para una celda primaria descartada, los investigadores encontraron que el método de descarga de cortocircuito (SCD) tenía la tasa de descarga más alta al comienzo del ciclo de descarga. Sin embargo, el método SAPD mostró una mayor tasa de descarga al final del ciclo de descarga. Usando los métodos SCD y SAPD, la energía recuperada fue del 32% y 50%, respectivamente. Al combinar estos métodos, se recuperó el 54% de la energía.
Para validar aún más la viabilidad del método propuesto, se eligieron algunas pilas AA y AAA desechadas para la recuperación de energía. El equipo pudo recuperar con éxito entre el 35 % y el 41 % de la energía de las baterías desechadas.
“Si bien no parece haber ninguna ventaja en drenar una pequeña cantidad de energía de una sola batería desechada, la energía recuperada aumenta significativamente si se explota una gran cantidad de baterías de desecho”, dijo Lee.
El científico sugiere que podría haber un vínculo directo entre la eficiencia de recuperación y la capacidad restante de las baterías desechadas. En cuanto a las implicaciones futuras del trabajo de su equipo, cree que el modelo y el prototipo desarrollado se pueden aplicar a otros tipos de baterías además de AA y AAA.
«Además de los diferentes tipos de baterías de un solo uso, también se pueden examinar las baterías recargables, como las de iones de litio, para brindar más información sobre la variabilidad entre las diferentes baterías», señaló Lee.