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Tutoriel de Low-tech Lab | Catégories : ⧼wf-propertyvalue-area-Énergie⧽
Recyclage des cellules des batteries d’ordinateur pour créer une lampe photovoltaïque.
Recyclage des cellules des batteries d’ordinateur pour créer une lampe photovoltaïque.
Quand ils auront coupé le dernier arbre,
pollué la dernière rivière,
Et pêché le dernier poisson,
Alors ils comprendront que l'argent ne se mange pas.
Proverbe amérindien
CONTEXTE :
Le lithium est une ressource naturelle dont les stocks sont de plus en plus utilisés pour les voitures électriques, les téléphones, et les ordinateurs, cette ressource s’épuise progressivement au fil du temps. Son utilisation accrue dans la fabrication de batteries est due principalement à sa capacité de stocker plus d’énergie que le Nickel et le Cadmium. Le remplacement des équipements électriques et électronique s’accélère et ils deviennent une source de déchets (DEEE : Déchets d'équipements électriques et électroniques) de plus en plus importante. La France produit aujourd'hui 14kg à 24kg de déchets électronique par habitant et par an. Ce taux augmente de 4% environ par an. En 2009, seuls 32% des jeunes Français de 18 à 34 ans ont recyclés leur déchets électroniques. Cette même année 2009, selon Eco-systèmes, de janvier à septembre 2009, ce sont 113000 tonnes de CO2 qui auraient été évitées via le recyclage de 193000 tonnes de DEEE, l'un des quatre éco-organismes de la filière DEEE.
Or, ces déchets présentent un fort potentiel de recyclage. On peut notamment retrouver et réutiliser le lithium présent dans les cellules des batteries d'ordinateur. Lorsqu’une batterie d’ordinateur ne fonctionne plus, c’est qu’une ou plusieurs cellules sont défectueuses, certaines restent cependant en bon état et sont réutilisables.
A partir de ces cellules il est possible de créer une batterie à part, qui pourra servir à alimenter une perceuse électrique, recharger son téléphone ou encore être reliée à un panneau solaire pour faire fonctionner une lampe. En associant plusieurs cellules il est aussi possible de former des batteries de stockage de dispositif plus important.
Pour l’extraction des cellules :
Pour la fabrication de la lampe :
Ce tutoriel montre comment récupérer des cellules d’ordinateur pour refabriquer une nouvelle batterie. Alimentée par un panneau solaire, ou par un port USB, elle permettra d'allumer une lampe à LED.
Le système fonctionne autour de trois modules :
Module de récéption de l'énergie : panneau photovoltaïque & régulateur de charge
Le panneau photovoltaïque concentre l'énergie du soleil. Il permet de récuperer son énergie afin de la stocker ensuite dans la batterie. Mais attention, la quantité dénergie reçue par le panneau étant irrégulière en fonction de l'heure qu'il est, du temps qu'il fait... il est important d’installer un régulateur de charge/décharge entre le panneau et la batterie. celle-ci sera protégée entre autre contre la surcharge.
Module de stockage de l'énergie : La Batterie
Elle est composée de deux cellules en lithium récupérées dans un ordinateur. Pour schématiser à l'extrême, une batterie, c'est un peu comme un boîtier qui contiendrait plusieurs piles : chacune d'entre elles est une cellule, une unité qui fournit du courant à l'appareil par réaction électrochimique.
Les cellules qu’on trouve dans les ordinateurs sont des cellules au lithium. Elle ont toutes la même capacité à stocker l’énergie, par contre, leur capacité à la rendre est différente pour chacune. Pour former une batterie à partir de cellules il est important que ces dernières aient toutes la même capacité à rendre de l’énergie. Il faut donc mesurer la capacité de chacune des cellules pour composer des batteries homogènes.
Module qui rend l'énergie : la lampe LED et son régulateur de tension
Notre batterie nous délivre du courant en 3,7V et les lampes LED que nous avons fonctionnent en 12V. Nous avons donc besoin de transformer l'énergie de la cellule de 3,7V à 12V : à l'aide d'un régulateur de tension appelé DC/DC booster.
Une petite vise sur ce module permet de réguler la tension. Vous pouvez ainsi la régler sur 12V ou une autre grandeur si votre LED présente une autre tension.
1) Extraction des cellules de la batterie d’ordinateur
2) Mesure de la capacité des cellules
3) Réalisation des 3 modules :
4) Liaison des 3 modules :
5) Construction du boitier
6) Mise en place des modules dans le boîtier
1) Enfiler des gants pour protéger les mains.
2) Fixer la batterie sur un étau afin qu’elle ne bouge plus, et avec l’aide d’un marteau et d'un burin l'ouvrir.
3) Isolées chaque cellule : Décortiquer les cellules à l’aide d’une pince coupante, afin d'enlever tous les autres composants.
4) A l’aide d’un voltmètre (voir réglages sur le schéma ci-contre), mesurer la tension des cellules pour repérer celles qui sont réutilisables.
Remarque : toutes celles inférieures à 1 volt ne sont pas récupérables.
Attention :Si des cellules ont coulé (visible à l’extérieur de la batterie d’ordinateur), ne pas les démonter, à forte dose le lithium est dangereux pour la santé.
Module 1 : Panneau solaire et régulateur de charge
1) Se munir de deux fils, un rouge et un noir, les dénuder à l'aide d'une pince coupante.
2) Souder le fil rouge sur le pôle positif du panneau solaire et le fil noir sur son pôle négatif.
Le régulateur de charge possède 2 entrées : IN - et IN + (qui sont indiquées sur le composant)
3) Souder le fil rouge (positif) au pôle IN + du régulateur de charge et le fil noir (négatif) au pôle IN -.
Module 2 : Batterie
1) Scotchez les deux cellules ensemble pour faciliter la soudure.
2) Se munir de 2 fils un rouge et un noir, dénuder les bout sur quelques centimètres.
3) Souder en parallèle les deux cellules : le fil noir aux pôles négatif de chaque cellules et le fil rouge sur le pôle positif de chaque cellule.
Attention : Isolez les soudures pour éviter les courts circuits, avec du ruban adhésif par exemple.
Module 3 : Régulateur de tension et LED
Le régulateur de tension possède deux entrées et 2 sorties :
Entrées : VIN + et VIN - / Sorties : OUT + et OUT -
1) Se munir de deux fils (rouge et noir).
2) Souder le fil rouge avec l'entrée VIN + du régulateur de tension et le fil noir avec l'entrée VIN -.
La LED possède deux fils d'entrée, un fil positif et un fil négatif.
Attention : La polarité des fils n'est pas indiquée sur la LED. Afin de la connaître munissez vous d'un ohmmètre. Lorsqu'il indique une valeur nulle c'est que le fil est positif. Lorsqu'il indique une valeur élevée c'est le fil négatif.
3) Souder le fil positif de la LED à la sortie OUT + du régulateur de tension et le fil négatif à la sortie OUT -.
1) Reliez les câbles négatifs de la batterie et du convertisseur ensemble, en torsadant les fils.
2) Soudez l’ensemble sur le pôle négatif du régulateur.
3) Faites la même chose avec les câbles positifs du convertisseur et de la batterie, puis soudez l’ensemble sur le pôle positif du régulateur de charge.
Remarque :' Le circuit est alors fermé et la lumière s’allume.
4) Coupez le fil positif qui relie le régulateur au convertisseur pour ouvrir le circuit, on y ajoutera plus tard l’interrupteur qui permettra d’ouvrir et de fermer le circuit.
Rechargez votre batterie en journée en mettant le dispositif au soleil. Allumez la lampe en soirée.
Contexte d'utilisation
Exemple : Au Sénégal, pour faire ses devoir le soir, au Maroc pour laisser son magasin allumé aussi longtemps que celui du voisin qui, lui, a de l'électricité, dans le désert, en transhumance...
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