Según informes de los medios británicos, la popularidad de los cigarrillos electrónicos desechables ha aumentado vertiginosamente en el Reino Unido desde 2021. Una encuesta descubrió que su popularidad se ha multiplicado por 18 desde enero de 2021 hasta abril de 2022. En tan solo 15 meses, entre las personas mayores de 18 años, su popularidad ha aumentado del 0,4% al 54,8%.
Esto ha llevado a un nuevo problema de residuos, con aproximadamente 1,3 millones de dispositivos desechados en el Reino Unido cada semana. Como resultado, alrededor de 10.000 kilogramos de litio de las baterías de cigarrillos electrónicos terminan en los vertederos británicos cada año, representando una amenaza para las vías fluviales cercanas debido al níquel tóxico, cobalto y disolventes orgánicos.
El equipo de investigación sospecha que las baterías utilizadas en los cigarrillos electrónicos desechables son recargables, pero no tienen conocimiento de ningún estudio previo que haya evaluado la vida útil de las baterías de ion-litio en estos productos.
Para investigar esto, un equipo de investigación liderado por el profesor Paul Shearing (del Departamento de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de Oxford y el Departamento de Ingeniería Química del UCL) recolectó baterías de cigarrillos electrónicos desechables en condiciones controladas. Luego utilizaron herramientas y técnicas comúnmente empleadas en la investigación de baterías para vehículos eléctricos y otros dispositivos para evaluarlas.
Las baterías fueron examinadas bajo un microscopio, y se utilizó tomografía computarizada por rayos X para visualizar su estructura interna y comprender los materiales de su composición. Mediante la carga y descarga repetida de las baterías, determinaron su capacidad para mantener su rendimiento electroquímico con el tiempo, encontrando que en ciertos casos podrían ser cargadas cientos de veces.
El profesor Xie Lin declaró:
Nos sorprendieron los resultados que indicaban cuánto tiempo podían durar estas baterías en ciclos. Si se utilizaban a una baja velocidad de carga y descarga, descubrirías que incluso después de más de 700 ciclos, aún mantenían más del 90% de su capacidad. De hecho, esto es bastante impresionante para una batería. Sin embargo, estas baterías fueron simplemente desechadas. Simplemente las tiraron al lado de la carretera.
Como mínimo, es esencial que el público esté consciente de los tipos de baterías utilizadas en estos dispositivos y los métodos adecuados para su disposición. Los fabricantes deben ofrecer un ecosistema para la reutilización y el reciclaje de las baterías de cigarrillos electrónicos, y deben cambiar hacia dispositivos recargables como opción predeterminada.
El profesor Xie Lin y su equipo también están investigando nuevos y más selectivos métodos de reciclaje de baterías, que permiten la recuperación de componentes individuales sin contaminación cruzada, así como químicas de baterías más sostenibles, incluyendo post-litio-ion, litio-azufre y baterías de sodio-ion.
Para abordar los desafíos enfrentados por toda la cadena de suministro de baterías, además agregó que los científicos deben considerar el ciclo de vida de las baterías al considerar cualquier aplicación de estas: "Esto realmente impregna todo nuestro trabajo, ya sea una batería para vaporizadores o una batería para un helicóptero eléctrico. Al considerar el ciclo de vida de los dispositivos de batería, necesitamos comprender completamente la vida útil de la batería.
La popularidad de los cigarrillos electrónicos desechables ha experimentado un aumento significativo en los últimos años, según Hamish Reed, el investigador principal del Departamento de Ingeniería Química de la UCL. A pesar de ser comercializados como productos desechables, nuestra investigación indica que las baterías de iones de litio dentro de estos dispositivos pueden ser cargadas y descargadas más de 450 veces. Este estudio destaca el enorme desperdicio de recursos finitos causado por los cigarrillos electrónicos desechables.
El estudio titulado "Baterías de iones de litio en condiciones vaporosas: consideraciones en los cigarrillos electrónicos desechables" ha sido publicado en la revista "Joule".
Este proyecto ha recibido apoyo del EPSRC CASE award, el Faraday Institution, el Departamento de Ciencia, Innovación y Tecnología (DSIT) y la Cátedra de la Real Academia de Ingeniería en Tecnologías Emergentes. El Laboratorio Nacional de Física (NPL) también ha brindado apoyo.
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