Les piles alcalines et zinc-carbone sont courantes dans de nombreux appareils autonomes. Cependant, une fois qu'une batterie est déchargée, elle n'est plus utilisable et est jetée. Selon les estimations, près de 15 milliards de batteries sont produites et vendues dans le monde chaque année. La plupart d'entre eux finissent dans des décharges et certains sont récupérés pour les métaux précieux. Cependant, bien que ces batteries ne soient pas utilisables, il reste généralement une petite quantité d'énergie en elles. En fait, environ la moitié d'entre eux contiennent jusqu'à 50 % d'énergie.

Récemment, un groupe de chercheurs taiwanais a étudié la possibilité de récupérer cette énergie à partir de piles jetables à usage unique (ou primaires). Dirigé par le professeur Chien-Hsing Lee du NCKU, à Taïwan, le groupe a concentré ses efforts de recherche sur ce front afin de promouvoir une économie circulaire pour les piles usagées.

Les chercheurs, dans leur étude, ont proposé une nouvelle méthode appelée "décharge d'impulsion auto-adaptative" (SAPD) qui peut être utilisée pour déterminer les valeurs optimales de deux paramètres clés - la fréquence d'impulsion et le rapport cyclique - qui déterminent le courant de décharge à partir de la mise au rebut. piles. Un courant de décharge élevé, en termes simples, équivaut à une grande quantité d'énergie récupérée.

"La vidange de la petite énergie restante des batteries domestiques est un point de départ pour la réduction des déchets, et la méthode de récupération d'énergie proposée sert d'outil efficace pour réutiliser un grand nombre de batteries primaires mises au rebut", déclare le professeur Lee, expliquant sa motivation derrière l'étude, qui a été publié dans IEEE Transactions on Industrial Electronics .

De plus, les chercheurs ont construit un prototype matériel pour leur approche proposée qui a été utilisé pour récupérer la capacité restante d'un banc de batteries capable de contenir au moins 6 et au plus 10 batteries de marques différentes. Ils ont réussi à récupérer entre 798 et 1 455 J d'énergie avec une efficacité de récupération comprise entre 33 % et 46 %.

Pour une cellule primaire mise au rebut, les chercheurs ont découvert que la méthode de décharge par court-circuit (SCD) présentait le taux de décharge le plus élevé au début du cycle de décharge. Cependant, la méthode SAPD a montré un taux de décharge plus élevé à la fin du cycle de décharge. En utilisant les méthodes SCD et SAPD, l'énergie récupérée était respectivement de 32% et 50%. Cependant, en combinant ces méthodes, 54 % de l'énergie a été récupérée.

Pour valider davantage la faisabilité de la méthode proposée, quelques piles AA et AAA mises au rebut ont été choisies pour la récupération d'énergie. L'équipe a réussi à récupérer 35 à 41 % de l'énergie des piles usagées. "Bien qu'il ne semble pas y avoir d'avantage à puiser une petite quantité d'énergie d'une seule batterie mise au rebut, l'énergie récupérée augmente considérablement si un grand nombre de batteries usagées sont exploitées", déclare le professeur Lee.

Les chercheurs suggèrent qu'il pourrait y avoir un lien direct entre l'efficacité de la récupération et la capacité restante des batteries mises au rebut. Quant aux implications futures de leurs travaux, le professeur Lee spécule que "le modèle et le prototype développés peuvent être appliqués à des types de piles autres que AA et AAA. En plus des différents types de piles à usage unique, les piles rechargeables, telles que les piles au lithium -les batteries ioniques, peuvent également être examinées pour fournir plus d'informations sur la variabilité entre les différentes batteries." + Explorer plus loin

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