Phương pháp tái chế, biến khẩu trang cũ thành pin lithium

Các nhà khoa học đến từ Nga, Mỹ và Mexico phát triển phương pháp tái chế khẩu trang cũ thành một loại pin có hiệu suất cao như pin lithium-ion.

Một nhóm nhà nghiên cứu đến từ Đại học Khoa học và Công nghệ Quốc gia Nga (NUST MISiS) cộng tác với các đồng nghiệp ở Mỹ và Mexico để phát triển phương pháp mới giúp biến khẩu trang đã qua sử dụng thành pin giá rẻ linh hoạt và hiệu quả. Họ công bố nghiên cứu trên tạp chí Energy Storage số tháng 2/2022.


Phương pháp tái chế mới hứa hẹn giảm bớt lượng rác thải từ khẩu trang dùng một lần. (Ảnh: TechnoPixel)

Với sự xuất hiện của Covid-19, con người trở nên phụ thuộc vào các vật dụng bảo vệ cá nhân (PPE). Dù khẩu trang dùng một lần chiếm phần lớn lượng PPE trên khắp thế giới, việc xử lý sản phẩm đã qua sử dụng chưa được chú trọng, thường bị vứt ra bãi rác và trôi ra đại dương, giải phóng khí độc hại. 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.

Để tái chế khẩu trang, đầu tiên nhóm nghiên cứu khử trùng khẩu trang bằng sóng siêu âm và nhúng vào mực làm từ graphene. Sau đó, họ nén khẩu trang và làm nóng tới 140 độ C để hình thành viên nhỏ 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, thứ duy nhất cần thêm vào là graphene, theo 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.

Zakhidov và cộng sự nhận thấy 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.

TIN CŨ HƠN
Cách trồng cây quất trong chậu đơn giản nhất

Cách trồng cây quất trong chậu đơn giản nhất

Hàng năm cứ đến ngày tết là các gia đình lại đi mua sắm đào quất cũng bởi lẽ đó, quất ngon, quất đẹp. Vậy bạn có quan tâm đến kỹ thuật trồng cây quất trong chậu để sẵn sàng hái ra sử dụng không?

Đăng ngày: 04/04/2026
Kỹ thuật trồng và chăm sóc cây sung cảnh ra quả

Kỹ thuật trồng và chăm sóc cây sung cảnh ra quả

Cây sung là một cây trong tứ quý, được tin tưởng đem đến may mắn, sung túc cho chủ nhà. Dưới đây là những kỹ thuật trồng cây sung ra quả vào mùa Tết thật đẹp.

Đăng ngày: 02/04/2026
Kỹ thuật trồng và chăm sóc sứ Thái Lan

Kỹ thuật trồng và chăm sóc sứ Thái Lan

Sứ Thái Lan có tên khoa học là Adenium obesum thuộc họ Apocyanaceae, thuộc nhóm cây mọng nước, và được mệnh danh là "hoa hồng sa mạc", được trồng và phát triển ở nhiều nơi trong nước ta.

Đăng ngày: 21/03/2026
Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

Nếu bạn đã từng điều khiển một chiếc ôtô số tự động, chắc chắn bạn sẽ nhận ra hai điều khác biệt rõ ràng giữa một chiếc xe số tự động và chiếc xe sử dụng số cơ khí gài bằng tay.

Đăng ngày: 17/03/2026
Nguyên lý và cách chế tạo pin chanh

Nguyên lý và cách chế tạo pin chanh

Chỉ với nguyên lý đơn giản là bạn có thể tạo ra được dòng điện từ quả chanh.

Đăng ngày: 13/03/2026
Kỹ thuật trồng và chăm sóc hoa đỗ quyên mùa Tết

Kỹ thuật trồng và chăm sóc hoa đỗ quyên mùa Tết

Hoa đỗ quyên là loại hoa cảnh được nhiều người yêu thích và lựa chọn trồng trong gia đình. Cần nắm được những kỹ thuật trồng cây và chăm sóc đặc biệt để giúp chậu hoa tỏa sắc lung linh.

Đăng ngày: 09/03/2026
Hướng dẫn cách chăm sóc hoa mai sau Tết

Hướng dẫn cách chăm sóc hoa mai sau Tết

Bạn cần biết cách chăm sóc mai sau Tết để cây có thể phát triển và ra hoa vào cuối năm sau. Như vậy, bạn sẽ tiết kiệm được tiền mua chậu cây mới mà vẫn có một chậu mai ưng ý để chơi Tết.

Đăng ngày: 05/03/2026
Khoa Học News