Cómo el reciclaje de baterías puede ser un proceso más rápido y más barato

A medida que aumenta el número de vehículos eléctricos circulando por todo el mundo,  los procesos de reciclaje y recuperación de sus baterías, así como de las materias primas utilizadas en su producción, se ha convertido en un área de investigación cada vez más importante. En este sentido, un reciente artículo de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, publicado en la revista Waste Management ha desvelado que el reciclaje de baterías de los coches eléctricos puede ser más fácil, más económico y más respetuoso con el medio ambiente de lo que en realidad es actualmente.

La investigación ha sido realizada por algunos de los principales expertos mundiales en el campo y representa un paso vital hacia la sociedad de la electromovilidad del futuro. El principal método atrae actualmente el interés de la comunidad científica tiene que ver con la combinación de pretratamiento térmico y de la hidrometalurgia, en el que se utiliza química acuosa para recuperar los metales. Varias empresas están desarrollando sistemas que utilizarán esta combinación, pero los investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers descubrieron que estas empresas utilizan temperaturas y tiempos muy diferentes en sus procesos existiendo la necesidad de estudiar comparativamente los procesos para determinar qué tratamiento térmico y proceso hidrometalúrgico es el más óptimo para el reciclaje de baterías de iones de litio.

El tiempo, clave

Uno de los hallazgos de este nuevo estudio ha sido que el proceso hidrometalúrgico se puede llevar a cabo a temperatura ambiente. Es una absoluta novedad ya que no ha sido probada antes pudiendo generar importantes beneficios en forma de impactos ambientales reducidos y costos más bajos para reciclar las baterías. El proceso también se puede llevar a cabo significativamente más rápido de lo que se pensaba anteriormente. “Nuestra investigación puede marcar una gran diferencia para los desarrolladores en esta área. En algunos casos puede ser tanto como reducir la temperatura de entre 60 y 80 grados centígrados, hasta la temperatura ambiente, y de varias horas a solo 30 minutos”, asegura Burcak Ebin, investigador del Departamento de Química e Ingeniería Química de Chalmers.

Los investigadores también analizaron cómo los diferentes pasos (pretratamiento térmico e hidrometalurgia) se ven afectados entre sí. Se realizó una comparación importante entre dos enfoques diferentes de pretratamiento térmico: incineración o pirólisis. Dado que este último no tiene oxígeno se considera más ecológico al obtener los mejores resultados. “Para satisfacer la enorme necesidad de reciclaje de baterías que se avecina, los procesos actualmente en uso deben ser lo más efectivos y eficientes posibles, por lo que este estudio ofrece un conocimiento invaluable para los fabricantes y operadores de esta tecnología. Los métodos que presentamos también se pueden utilizar para optimizar el reciclaje de todo tipo de baterías de iones de litio”, explica Martina Petranikova, profesora asociada del Departamento de Química e Ingeniería Química de Chalmers y exempleada de Northvolt, uno de los mayores fabricantes de baterías de Europa.

La optimización continua, crucial

Para conseguir que el reciclaje de las baterías de los coches eléctricos alcance los volúmenes necesarios a corto medio plazo, los costes deben reducirse radicalmente. Para ello es necesario conseguir una optmimización en los procesos, hecho que se convierte en todo un desafío. “Para reducir los costos, necesitamos reducir los pasos en el proceso de reciclaje. Estamos trabajando en varios proyectos con ese objetivo en este momento, y las colaboraciones cercanas y la buena comunicación entre los investigadores y los desarrolladores de la tecnología serán extremadamente importantes para que tengamos éxito con los desafíos que enfrentamos”, dice Martina Petranikova.

El ejemplo más tangible se observa con la nueva tendencia que se ha extendido entre los productores de baterías: las baterías de estado sólido. Estas baterías contienen muchos más metales diferentes, lo que hace que el reciclaje sea mucho más difícil. “Como investigadores, vemos una necesidad vital de acordar un estándar global para una cantidad máxima de metales en estas baterías”, dice Martina Petranikova.