ในอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองจำนวนมาก มักมีแบตเตอรี่อัลคาไลน์และสังกะสีคาร์บอน เมื่อใช้แบตเตอรี่เหล่านี้แล้ว ก็ทิ้งไป จากการคาดการณ์เชื่อว่าแบตเตอรี่ที่ผลิตขึ้นและจำหน่ายทั่วโลกปีละ 15 พันล้านก้อนต่อปี ส่วนใหญ่จะจบลงที่หลุมฝังกลบ
อย่างไรก็ตาม ไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนี้ คิดว่าแม้ว่าแบตเตอรี่เหล่านี้จะไม่สามารถใช้งานได้ แต่ก็มีพลังงานเหลืออยู่เล็กน้อย ประมาณครึ่งหนึ่งของแบตเตอรี่ที่ถูกทิ้งมักจะมีพลังงานมากถึง 50% ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่จะนำพลังงานนี้กลับคืนมาจากแบตเตอรี่
เมื่อเร็ว ๆ นี้กลุ่มนักวิจัยจากไต้หวันได้ตรวจสอบความเป็นไปได้ในการกู้คืนพลังงานนี้จากแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วทิ้งแบบใช้ครั้งเดียว นำโดยศาสตราจารย์ Chien-Hsing Lee จากNCKUประเทศไต้หวัน กลุ่มนี้เน้นความพยายามในการวิจัยในด้านนี้เพื่อส่งเสริมเศรษฐกิจหมุนเวียนสำหรับแบตเตอรี่ที่ถูกทิ้ง
รวมวิธีการกู้คืนพลังงานจากแบตเตอรี่
ในการศึกษาของพวกเขา นักวิจัยได้เสนอวิธีการใหม่ที่เรียกว่า ‘การปลดปล่อยชีพจรแบบปรับตัวเอง’ (SAPD) ซึ่งสามารถใช้เพื่อกำหนดค่าที่เหมาะสมที่สุดของสองพารามิเตอร์หลัก ได้แก่ ความถี่พัลส์และรอบการทำงาน สิ่งเหล่านี้กำหนดกระแสคายประจุจากแบตเตอรี่ที่ถูกทิ้ง พูดง่ายๆ ก็คือ กระแสดิสชาร์จที่สูงจะทำให้เกิดพลังงานที่นำกลับมาใช้ใหม่ในปริมาณมาก
“การระบายพลังงานที่เหลือจากแบตเตอรี่ในครัวเรือนเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการลดของเสีย และวิธีการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการนำแบตเตอรี่หลักที่ถูกทิ้งจำนวนมากกลับมาใช้ใหม่” ศาสตราจารย์ลีกล่าว อธิบายแรงจูงใจของเขาที่อยู่เบื้องหลังการศึกษานี้
นักวิจัยยังได้สร้างต้นแบบฮาร์ดแวร์สำหรับแนวทางที่พวกเขาเสนอ ใช้เพื่อกู้คืนความจุที่เหลืออยู่ของแบตเตอรี ซึ่งสามารถบรรจุแบตเตอรียี่ห้อต่างๆ ได้อย่างน้อย 6 ก้อนและไม่เกิน 10 ก้อน พวกเขาสามารถกู้คืนพลังงานได้ระหว่าง 798 ถึง 1,455 J จากแบตเตอรี่เหล่านี้ โดยมีประสิทธิภาพการกู้คืน 33% ถึง 46%
นักวิจัยพบว่าสำหรับเซลล์ปฐมภูมิที่ถูกทิ้ง วิธี short-circuit discharge (SCD) มีอัตราการปลดปล่อยสูงสุดในช่วงเริ่มต้นของวงจรการปลดปล่อย อย่างไรก็ตาม วิธี SAPD แสดงอัตราการคายประจุที่สูงขึ้นเมื่อสิ้นสุดรอบการคายประจุ โดยใช้วิธี SCD และ SAPD พลังงานที่กู้คืนได้คือ 32% และ 50% ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้วิธีการเหล่านี้ นักวิจัยสามารถกู้คืนพลังงานได้ 54%
เพื่อตรวจสอบความเป็นไปได้ในการหวีวิธีการ ได้เลือกแบตเตอรี่ AA และ AAA ที่ถูกทิ้งไปสองสามก้อนสำหรับการนำพลังงานกลับ มาใช้ ใหม่ ส่งผลให้พลังงาน 35% ถึง 41% ฟื้นตัวได้สำเร็จ
ศาสตราจารย์ลีกล่าวว่า “ในขณะที่ดูเหมือนว่าจะไม่มีข้อได้เปรียบในการระบายพลังงานจำนวนเล็กน้อยจากแบตเตอรี่ที่ถูกทิ้งเพียงก้อนเดียว พลังงานที่กู้คืนกลับจะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากใช้แบตเตอรี่เสียจำนวนมาก
แนะนำว่าอาจมีการเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างประสิทธิภาพการกู้คืนกับความจุที่เหลืออยู่ของแบตเตอรี่ที่ถูกทิ้ง
ใช้วิธีนี้เพื่ออนาคต
สำหรับผลกระทบในอนาคตของงานของพวกเขา ศาสตราจารย์ลีกล่าวว่า “แบบจำลองและต้นแบบที่พัฒนาขึ้นสามารถนำไปใช้กับแบตเตอรี่ประเภทอื่นที่ไม่ใช่ AA และ AAA นอกจากแบตเตอรี่แบบใช้ครั้งเดียวชนิดต่างๆ แล้ว ยังสามารถตรวจสอบแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ เช่น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เพื่อให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแปรปรวนของแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ”
ผลการวิจัยครั้งนี้มีศักยภาพที่จะส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมพลังงาน ซึ่งต่อมาเป็นการปูทางไปสู่การเปลี่ยนแปลงของโลกไปสู่อนาคตที่ยั่งยืน.
ข่าวอื่นที่น่าสนใจ:
หุ่นยนต์ ผู้น่ารักและอ่อนโยน วิ่งส่งของ และรู้จัก “ขอบคุณ” เมื่อคุณช่วยเหลือเขา
https://www.thaiquote.org/content/247829
“น้ำท่วม แผ่นดินแล้ง อากาศแปรปรวน เพราะมนุษย์เผาผลาญพลังงานฟอสซิลเพื่อสร้างอารยธรรม ถึงเวลาโลกเอาคืน”
https://www.thaiquote.org/content/247851
นักวิจัยค้นพบวิธีทำนายภาวะแห้งแล้ง เป็นเวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนก่อนเหตุการณ์จะเกิดขึ้น ด้วยการทำนายจากพืช
https://www.thaiquote.org/content/247824
