Las baterías de iones de litio usadas de teléfonos móviles, ordenadores portátiles y un número cada vez mayor de vehículos eléctricos se acumulan, pero las opciones para reciclarlas siguen limitándose sobre todo a quemar o disolver químicamente las baterías trituradas. Los métodos actuales pueden plantear problemas medioambientales y ser difíciles de rentabilizar a escala industrial.
El proceso tradicional de reciclaje de baterías de litio, que implica la quema o disolución química de las celdas trituradas, utiliza ácidos cáusticos e inorgánicos, así como productos químicos peligrosos, lo que puede introducir impurezas y representar amenazas medioambientales. Además, la recuperación de metales esenciales, como el cobalto y el litio, es un desafío que podría tener un impacto significativo tanto en la contaminación como en la dependencia de fuentes extranjeras.
En respuesta a estos desafíos, los investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL), perteneciente al Departamento de Energía de los Estados Unidos, han desarrollado una solución innovadora que podría revolucionar el proceso de reciclaje de baterías de litio.
Una solución líquida respetuosa
El equipo de investigación del ORNL ha perfeccionado un método que implica sumergir las baterías agotadas en una solución líquida, abordando así los problemas clave que han plagado enfoques anteriores. Esta solución, compuesta por ácido cítrico orgánico, derivado naturalmente de los cítricos, disuelto en etilenglicol, un agente anticongelante común, se ha revelado como una alternativa segura y efectiva.
Yaocai Bai, miembro del equipo de investigación de baterías del ORNL, destaca la importancia del cátodo, la parte más costosa de cualquier batería, al representar más del 30% de su costo. El enfoque desarrollado por el ORNL tiene el potencial de reducir significativamente los costos de las baterías con el tiempo.
Obstáculos
La solución del ORNL logra una separación y recuperación eficaz de los metales del electrodo de carga positiva, o cátodo, de la batería, mediante la inmersión en la solución líquida. Esta técnica logra separar casi el 100% del cobalto y el litio, sin introducir impurezas en el sistema y permitiendo la separación efectiva de la solución metálica de otros residuos.
Lu Yu, investigador principal, destaca que este sistema de soluciones aborda tanto la lixiviación como la recuperación, algo sin precedentes. La capacidad de recuperar más del 96% del cobalto en cuestión de horas, sin la necesidad de productos químicos adicionales, es un avance significativo en la eficiencia del proceso.
Eficacia y rendimiento
La investigación también reveló un rendimiento sorprendente en términos de eficacia. A diferencia de los enfoques anteriores que utilizaban ácido y temperaturas más bajas, la solución del ORNL logró una lixiviación rápida con ácido cítrico y etilenglicol, reduciendo significativamente el tiempo necesario para el proceso. Esta eficiencia se traduce en menores costos y una reducción de subproductos o residuos secundarios.
Este proyecto de investigación recibe financiamiento como parte del Consorcio de Reciclaje Avanzado de Baterías (ReCell), un programa de la Oficina de Tecnologías de Vehículos de la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables del Departamento de Energía de los Estados Unidos.
En conclusión, la innovadora solución líquida desarrollada por los investigadores del ORNL ofrece una perspectiva emocionante para el futuro del reciclaje de baterías de litio. No solo aborda los desafíos ambientales y económicos existentes, sino que también podría allanar el camino para una mayor recuperación de materiales críticos, marcando un hito en la sostenibilidad de la tecnología de baterías.
galan
02/12/2023