Bên trong mỗi viên pin đã qua sử dụng đều có carbon, thứ có thể được dùng để gia cố bê tông dưới chân bạn. Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm DMS của CEI đã quyết định tận dụng nó.

Hầu hết các cuộc thảo luận về tái chế pin đều tập trung vào các kim loại: lithium, coban, niken. Đây là những nguồn tài nguyên hữu hạn, đắt đỏ và đầy rẫy những vấn đề chính trị, là mục tiêu hiển nhiên để thu hồi. Nhưng đó không phải là toàn bộ câu chuyện.

Khi một viên pin kẽm-carbon hết hạn sử dụng, nó để lại một thứ ít hào nhoáng hơn: một khối chất màu đen giàu carbon bên trong mà phương pháp tái chế thông thường phần lớn bỏ qua. Nó được đưa đến bãi rác, nơi các hóa chất bị ăn mòn vào đất và nước trong nhiều năm. Đây là phần của vòng đời pin mà không ai nhắc đến tại các hội nghị về khí hậu.

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Khoa học Vật liệu Kỹ thuật số (DMS), Trung tâm Trí tuệ Môi trường (CEI), Trường Đại học VinUni, đã quyết định đặt ra một câu hỏi khác. Không phải là phải làm gì với chất thải pin mà là nó thực sự có thể làm được gì.

Từ khối chất màu đen đến vật liệu xây dựng

Nhóm nghiên cứu đã thu thập các viên pin kẽm-carbon tại Trường Đại học VinUni, tháo dỡ chúng bằng tay và xử lý khối chất màu đen bên trong thành hai vật liệu khác nhau: các hạt nano carbon đen và các tấm graphene. Cả hai sau đó đều được thử nghiệm như chất phụ gia trong xi măng.

Lý luận trở nên rõ ràng hơn khi bạn nhìn thấy nó. Xi măng, ở cấp độ vi mô, đầy rẫy các khuyết điểm, lỗ rỗng nhỏ và các vết nứt mảnh hình thành trong quá trình đông cứng và hạn chế khả năng chịu tải của nó. Muội than, khi được thêm vào với lượng nhỏ, sẽ thấm vào và lấp đầy những khoảng trống đó. Graphene, với cấu trúc phân tử nổi tiếng bền chắc, giúp tăng cường ma trận xung quanh chúng. Cùng nhau, hai vật liệu này giải quyết những điểm yếu mà các chất phụ gia xi măng thông thường cũng cố gắng khắc phục, chỉ khác là những chất này đến từ thùng rác.

Câu hỏi không phải là làm thế nào để xử lý chất thải pin mà là nó thực sự có thể làm được gì.

Những số liệu này, được công bố trên tạp chí Resources, Conservation & Recycling, thể hiện các ước tính lý thuyết nhưng chúng dựa trên các điều kiện thí nghiệm được kiểm soát và chỉ rõ một hướng: các vật liệu có nguồn gốc từ chất thải pin có thể cạnh tranh, và trong một số trường hợp có thể vượt xa, các chất phụ gia thương mại được sản xuất chuyên dụng.

Phần mà việc tái chế đã làm sai