Tái chế khẩu trang đã qua sử dụng thành pin có hiệu suất cao
Nhóm các nhà khoa học đến từ Nga, Mỹ và Mexico đã phát triển thành công phương pháp tái chế khẩu trang cũ thành một loại pin có hiệu suất cao tương tự pin lithium-ion.
Chia sẻ về phương pháp nói trên, giáo sư Anvar Zakhidov, giám đốc khoa học của dự án cơ sở hạ tầng "High-Performance, Flexible, Photovoltaic Devices Based in Hybrid Perovskites" tại NUST MISiS cho biết: Đầu tiên khẩu trang sẽ được khử trùng bằng sóng siêu âm và nhúng vào mực làm từ graphene. Sau đó, đưa khẩu trang vào làm nóng tới 140 độ C để hình thành viên nhỏ, có thể hoạt động như điện cực của pin. Những viên nhỏ này được tách ra bằng một lớp cách nhiệt cũng làm từ khẩu trang đã qua sử dụng. Bước cuối cùng là ngâm toàn bộ vật thể trong chất điện phân và bọc bằng vỏ sản xuất từ vỏ thuốc bỏ đi. Theo cách trên, rác thải y tế trở thành cốt lõi của viên pin mà thứ duy nhất cần thêm vào chỉ là graphene.
Nghiên cứu nói trên đã được các nhà khoa học công bố trên tạp chí Energy Storage số tháng 2/2022.
Loại pin mới khá hiệu quả với mật độ năng lượng 99,7 Wh/kg, tiệm cận mật độ năng lượng của pin lithium-ion, nằm trong khoảng 100 - 265 Wh/kg. Các nhà nghiên cứu đã cải tiến thiết kế pin bằng cách thêm hạt nano của một loại vật liệu perovskite oxit canxi - coban vào điện cực. Cải tiến đó giúp mật độ năng lượng tăng gần gấp đôi, đạt mức 208 Wh/kg. Phiên bản pin cho hiệu suất tốt nhất còn 82% công suất sau 1.500 chu kỳ và có thể cung cấp năng lượng hơn 10 giờ ở điện thế 0,54 V.
Phương pháp mới có thể mở đường để sản xuất pin hiệu quả hơn các loại pin thông thường phủ kim loại và nặng hơn vốn có chi phí cao hơn. Loại pin mỏng giá rẻ của NUST MISiS cũng có thể dùng một lần và sử dụng trong các thiết bị gia dụng từ đồng hồ tới đèn trong tương lai.
Theo các nhà nghiên cứu, khẩu trang dùng một lần chiếm phần lớn lượng PPE trên khắp thế giới. Chỉ riêng trong năm 2020, thế giới đã sản xuất 52 tỷ chiếc khẩu trang và 1,56 tỷ trong số đó rơi xuống biển vì việc xử lý chúng hầu như chưa được coi trọng.
