Τις τελευταίες δεκαετίες δεν υπάρχει αμφιβολία ότι έχουν συσσωρευτεί τεράστιες ποσότητες πλαστικών απορριμμάτων. Εκτιμάται ότι από το 1950 έως το 2015 δημιουργήθηκε ένας εντυπωσιακός αριθμός 8,3 δισεκατομμυρίων τόνων πλαστικού. Και, όπως θα περίμενε κανείς, μια θλιβερή πλειοψηφία έχει καταλήξει σε χώρους υγειονομικής ταφής. Το ζήτημα του τι μπορούμε να κάνουμε για να επαναχρησιμοποιούμε όλα αυτά τα σκουπίδια είναι κάτι που απασχολεί πολλούς επιστήμονες και ακτιβιστές - μέχρι τώρα. Μια ομάδα μηχανικών από το πανεπιστήμιο Purdue των ΗΠΑ βρήκε έναν τρόπο να μετατρέψει το εναπομένον πλαστικό σε μπαταρίες.
Θα μπορούσαν αυτές οι καινούριες μπαταρίες να είναι η απάντηση στο πρόβλημα;
Μετατρέψτε τα πλαστικά απορρίμματα σε "καλύτερες" μπαταρίες
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου-θείου πρόκειται να αντικαταστήσουν τις μπαταρίες ιόντων λιθίου στο εγγύς μέλλον. Είναι φθηνότερες και δίνουν περισσότερη ενέργεια. Ωστόσο υπάρχει ένα ζήτημα: διαρκούν μόνο για περίπου 100 χρήσεις. Αυτό τελικά σημαίνει ακόμα περισσότερα απόβλητα, αλλά οι ερευνητές στο Purdue βρήκαν έναν τρόπο να επεκτείνουν τον κύκλο ζωής των μπαταριών ιόντων λιθίου-θείου χρησιμοποιώντας ανακυκλωμένο πλαστικό. Όμως είναι αρκετό για να αξίζει η προσπάθεια;
Η ομάδα μηχανικών δημοσίευσαν πρόσφατα τη δουλειά τους στο ACS Applied Materials and Interfaces. Η διαδικασία περιλαμβάνει την τοποθέτηση πλαστικού εμποτισμένου με θείο σε φούρνο μικροκυμάτων, το οποίο στη συνέχεια «μετατρέπει το υλικό στην ιδανική ουσία για να αυξήσει τη διάρκεια ζωής των μπαταριών σε περισσότερους από 200 κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης». Το πλαστικό τελικά αυξάνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, αποτρέποντας αυτό που ονομάζεται "φαινόμενο μετακίνησης πολυσουλφιδίου". Το φαινόμενο μετατόπισης είναι αυτό που περιορίζει τη διάρκεια ζωής των μπαταριών ιόντων λιθίου-θείου.
Μια μπαταρία λιθίου-θείου έχει δύο πλευρές: το λίθιο και το θείο. Τα ιόντα λιθίου κινούνται στο θείο όταν υπάρχει φόρτιση, παράγοντας θειούχο λίθιο. Το υποπροϊόν αυτής της αντίδρασης, το πολυσουλφίδιο, τείνει να περάσει στην πλευρά του λιθίου και να αποτρέψει τη μετακίνηση των ιόντων λιθίου στο θείο. Αυτό μειώνει την ικανότητα φόρτισης μιας μπαταρίας καθώς και τη διάρκεια ζωής της.
Η ομάδα υποστήριξε ότι τα πλαστικά σκουπίδια θα μπορούσαν να μετατραπούν σε ένα φράγμα άνθρακα για να αποφευχθεί αυτό - και αυτό λειτούργησε. Ο Patrick Kim, συνεργάτης ερευνητής χημικής μηχανικής του πανεπιστημίου Purdue, σχολίασε: "Ο ευκολότερος τρόπος για να εμποδίσετε το πολυσουλφίδιο είναι να τοποθετήσετε ένα φυσικό φράγμα μεταξύ λιθίου και θείου".
Ο άνθρακας που προέρχεται από ανακυκλωμένο πλαστικό με αυτή τη διαδικασία περιλαμβάνει μια σουλφονική ομάδα με αρνητικό φορτίο, το οποίο είναι επίσης αυτό που έχει το πολυσουλφίδιο. Αυτή η παρόμοια δομή είναι αυτό που του επιτρέπει να είναι αποτελεσματικός.
Όμως αυτή η νέα τεχνολογία αξίζει τον κόπο;
Ίσως αναρωτιέστε όμως: έχει συνέπειες αυτή η μέθοδος ανακύκλωσης; Μια μπαταρία που έχει μόνο 200 χρήσεις αποτελεί πραγματικά βελτίωση; Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται σήμερα διαρκούν περίπου για 500 κύκλους φόρτισης - έτσι η απόδοση των μπαταριών λιθίου-θείου εξακολουθεί να είναι χαμηλή. Ενώ η εξεύρεση λύσεων για το αυξανόμενο πλαστικό πρόβλημα είναι εξαιρετικά σημαντική, ενδεχομένως η αύξηση άλλων τύπων αποβλήτων κατά τη διαδικασία φαίνεται λίγο κοντόφθαλμη.
Τι θα συμβεί σε όλες αυτές τις νεκρές μπαταρίες και συσκευές, καθώς τα κινητά τηλέφωνα, και τα άλλα γκάτζετς θα διαρκούν το μισό χρόνο;
Υπάρχουν πολλά ερωτήματα που τίθενται από αυτή την αποκαλούμενη πρόοδο. Όπως και πολλά πράγματα, φαίνεται ότι αυτή η "βελτιωμένη" αντικατάσταση μπορεί να μην είναι τόσο καλή. Ακόμη και με τη βελτίωση του πανεπιστήμιου του Purdue, η μπαταρία λιθίου-θείου θα διαρκέσει περίπου το μισό χρόνο σε σχέση με μια μπαταρία ιόντων λιθίου, πράγμα που σημαίνει ότι πιθανότατα δεν θα είναι πλέον φιλική προς το περιβάλλον.
Νωρίτερα το 2018, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο RMIT αποκάλυψαν μια καλύτερη λύση: τη μπαταρία πρωτονίων. Το πρωταρχικό υλικό αυτής της μπαταρίας είναι ο άνθρακας, καθιστώντας το φθηνότερο και πιο φιλικό προς το περιβάλλον από τις μπαταρίες λιθίου. Σύμφωνα με αναφορές, η μπαταρία πρωτονίων μπορεί ίσως να αποτελεί μια οικολογική συνειδητή ενεργειακή λύση.
Πηγές: ScienceDaily, PBS
