Des masques faciaux transformés en batteries
Des chercheurs de l’Université nationale des sciences et des technologies « MISIS » (NUST « MISiS ») – ainsi que des collègues des États-Unis et du Mexique – ont mis au point une nouvelle technologie permettant de produire des batteries à partir des déchets médicaux.
Produire des batteries à partie des masques
Les auteurs de cette recherche affirment que leur technologie pourrait transformer les déchets difficiles à recycler en matières premières. Les chercheurs affirment que pendant la pandémie de coronavirus, les habitants de la planète ont commencé à utiliser plus de 130 milliards de masques par mois, qui se transforment en centaines de tonnes de déchets. Lorsqu’ils sont brûlés, ces masques émettent des gaz toxiques. La tâche de recycler ces déchets est donc particulièrement urgente.
Les scientifiques de NUST MISIS, en collaboration avec leurs collègues étrangers, ont mis au point une nouvelle technologie pour produire des batteries à partir des masques usagés, les blisters de médicaments usagés servant également d’enveloppe. Ainsi, les déchets médicaux constituent la base de la création des batteries ; il suffit de se procurer du graphène.
Elles sont minces, flexibles et peu coûteuses
Cette nouvelle technologie permet de produire des batteries minces, flexibles et peu coûteuses, qui sont également jetables en raison de leur faible coût. Elles sont supérieures à plusieurs égards aux batteries classiques, plus lourdes et recouvertes de métal, dont les coûts de fabrication sont plus élevés. Ces nouvelles batteries peuvent être utilisées dans les appareils ménagers, des horloges aux des lampes.
Par rapport aux accumulateurs traditionnels, ces nouvelles batteries ont une densité élevée d’énergie stockée et de capacité électrique. Auparavant, les batteries à granulés créées à l’aide d’une technologie similaire avaient une capacité de 10 wattheures pour 1 kg, mais les scientifiques de NUST MISIS et leurs collègues ont réussi à atteindre 98 wattheures/kg.
Une capacité énergétique de 208 wattheures/kg
Lorsque les scientifiques ont décidé d’ajouter des nanoparticules de pérovskite inorganique de type oxyde de CaCo aux électrodes obtenues à partir des masques, la capacité énergétique des batteries a encore augmenté (208 wattheures/kg). Ils ont atteint une capacité électrique élevée de 1706 farads par gramme (ce qui est nettement supérieur à la capacité des électrodes les mieux carbonisées sans ajout de graphène (1000 farads par gramme).
Les scientifiques ont déjà essayé d’utiliser divers matériaux naturels poreux et déchets pour fabriquer des électrodes pour des supercondensateurs. Il s’agissait notamment de coquilles de noix de coco, de balles de riz et, récemment, de déchets de journaux, de pneus de voitures, etc.
Cependant, le travail avec ces matériaux nécessitait toujours un recuit à haute température (carbonisation) dans des fours spéciaux. Les masques se sont avérés être un matériau plus facile et moins cher à traiter, car la saturation en graphène est suffisante pour leur conférer des propriétés uniques.
Pour éventuellement d’autres applications
À l’avenir, l’équipe prévoit d’appliquer cette nouvelle technologie à la production de batteries pour les voitures électriques, les centrales solaires et d’autres applications.
Cette recherche a été publiée dans le Journal of Energy Storage.
Source : National University of Science and Technology
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