Transformer les déchets de masques chirurgicaux en batteries

L’ombre de la pandémie de COVID-19 a fait du port de masques chirurgicaux une partie de la vie quotidienne, mais la consommation d’un masque par jour génère également une quantité étonnante de déchets.

Aujourd’hui, des scientifiques russes investissent dans le recyclage des masques mis au rebut et ont développé des batteries à faible coût et à haut rendement avec une densité d’énergie approchant les batteries lithium-ion courantes d’aujourd’hui.

Les masques chirurgicaux sont l’une des armes les plus puissantes utilisées pour lutter contre les bactéries et les virus. 

Ils peuvent réduire efficacement le risque d’infection par gouttelettes entre les personnes. 

Malheureusement, lorsque les masques deviennent humides à cause de la respiration ou de la transpiration, leur efficacité sera réduite. 

La plupart des masques sont jetables et d’énormes coûts environnementaux ont été engagés pendant la pandémie de COVID-19. 

Des recherches en 2020 ont souligné qu’aux premiers stades de la pandémie, jusqu’à 129 milliards de masques étaient utilisés chaque mois et qu’ils finissaient dans des incinérateurs, des décharges ou jetés au hasard dans la nature.

En réponse à cette situation, l’Université nationale russe des sciences et technologies (MISiS) a l’intention de donner une nouvelle vie aux masques et autres fournitures médicales jetés. Premièrement, les masques étant des équipements médicaux prophylactiques, il est nécessaire de s’assurer qu’ils n’hébergent aucun agent pathogène avant de les réutiliser. 

Après que l’équipe a complètement désinfecté les masques avec des ondes ultrasonores, les masques ont été trempés dans de l’encre au graphène, puis comprimés et chauffés à 140°C pour former des particules conductrices pouvant être utilisées dans les électrodes de batterie.

L’équipe a souligné que les batteries à supercondensateurs traditionnelles reposent généralement sur des températures ultra-élevées pour le craquage thermique et la carbonatation. 

La température requise est aussi élevée que 1000~1300°C et la consommation d’énergie est dix fois supérieure à celle de cette nouvelle technologie.

De nombreux matériaux utilisés dans cette nouvelle batterie proviennent de fournitures médicales mises au rebut, notamment des séparateurs fabriqués à partir de masques mis au rebut et des boîtiers de protection fabriqués à partir d’emballages pharmaceutiques. 

L’équipe a également souligné que les résultats de l’étude étaient étonnamment bons, la densité énergétique de la nouvelle batterie atteignant 99,7 wattheures par kilogramme (Wh/kg), ce qui est très proche des 100 ~ 265 Wh/kg. de batteries lithium-ion.

Par la suite, afin d’améliorer la densité d’énergie, des nanoparticules de pérovskite inorganique d’oxyde de cobalt et de calcium ont également été ajoutées à l’électrode, doublant la densité d’énergie à 208 Wh/kg. 

Cette batterie était capable de maintenir une capacité de 82 % après 1 500 cycles de charge-décharge et pouvait également fournir plus de 10 heures d’alimentation à 0,54 V.

L’équipe pense que l’utilisation de masques mis au rebut peut réduire considérablement le coût des matériaux et peut également fabriquer des batteries minces et flexibles.

 À l’avenir, ils espèrent appliquer cette technologie aux véhicules électriques, à l’énergie solaire et à d’autres applications.

Bien que la collecte des masques jetés reste un problème, l’équipe russe a imaginé des destinations pour les masques qui ne soient pas des poubelles. 

Dans le passé, le Royal Melbourne Institute of Technology (Université RMIT) en Australie a également découvert les avantages des masques mis au rebut et a découvert qu’ils pouvaient être transformés en matériaux routiers plus solides et améliorer efficacement la ductilité et la flexibilité des granulats de béton recyclés (RCA).