Las baterías alcalinas y de zinc-carbono son comunes en muchos dispositivos autoalimentados. Sin embargo, una vez que se descarga una batería, ya no se puede utilizar y se desecha. Según las estimaciones, cada año se producen y venden en todo el mundo casi 15 000 millones de baterías. La mayoría de estos terminan en vertederos y algunos se recuperan para obtener metales valiosos. Sin embargo, aunque estas baterías no se pueden usar, generalmente queda una pequeña cantidad de energía en ellas. De hecho, aproximadamente la mitad de ellos contienen hasta un 50 % de energía.

Recientemente, un grupo de investigadores de Taiwán investigó la viabilidad de recuperar esta energía a partir de baterías desechadas de un solo uso (o primarias). Dirigido por el profesor Chien-Hsing Lee de NCKU, Taiwán, el grupo centró sus esfuerzos de investigación en este frente para promover una economía circular para las baterías desechadas.

Los investigadores, en su estudio, propusieron un nuevo 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 (frecuencia de pulso y ciclo de trabajo) que determinan la corriente de descarga de los desechos pilas Una alta corriente de descarga, en pocas palabras, 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", dice el profesor Lee, explicando su motivación detrás del estudio, que se publicó en IEEE Transactions on Industrial Electronics .

Además, los investigadores 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 6 y como máximo 10 baterías de diferentes marcas. Consiguieron recuperar entre 798 y 1455 J de energía con una eficiencia de recuperación de entre el 33 % y el 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. Utilizando los métodos SCD y SAPD, la energía recuperada fue del 32% y 50%, respectivamente. Sin embargo, 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 descartada, la energía recuperada aumenta significativamente si se explota una gran cantidad de baterías de desecho", dice el profesor Lee.

Los investigadores sugieren 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 de su trabajo, el profesor Lee especula que "el modelo y el prototipo desarrollado se pueden aplicar a otros tipos de baterías además de AA y AAA. Además de diferentes tipos de baterías de un solo uso, las baterías recargables, como las de litio -Las baterías de iones también se pueden examinar para proporcionar más información sobre la variabilidad entre las diferentes baterías". + Explora más

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