Desarrollan un proceso más económico y sostenible para reciclar el litio de las baterías. Se trata de un método mecanoquímico aplicado por investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (Alemania) que consigue recuperar el 70% del litio de las baterías a temperatura ambiente y sin usar químicos corrosivos. En la actualidad, la recuperación del litio con métodos en su mayoría de carácter metalúrgico es cara y consumen mucha energía o producen subproductos peligrosos. En cambio, la reacción mecanoquímica tiene lugar a temperatura y presión ambiente, haciéndolo muy eficiente desde el punto de vista energético y compatible con el medio ambiente. Otra ventaja es su sencillez, que facilitará su uso a escala industrial, ya que en un futuro próximo habrá que reciclar grandes cantidades de baterías. Los resultados de la investigación resultan alentadores, pensando en reducir la voracidad de la minería para extracción de dicho metal.
Imagen: El Dr. Oleksandr Dolotko, primer autor de la publicación, realiza investigaciones en el IAM-ESS y el HIU. Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT
Recuperar hasta el 70% del litio de los residuos de baterías sin necesidad de productos químicos corrosivos, altas temperaturas ni clasificación previa de los materiales. Esto es lo que consigue un nuevo método de reciclaje desarrollado por el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), en Alemania. El sistema combina procesos mecánicos con reacciones químicas y permite reciclar cualquier tipo de batería de iones de litio de forma económica, eficiente desde el punto de vista energético y compatible con el medio ambiente. Los resultados de la investigación se han publicado en Nature Communications Chemistry.
Las baterías de iones de litio están omnipresentes en nuestra vida. No sólo se utilizan para la alimentación inalámbrica de ordenadores portátiles, teléfonos inteligentes, juguetes, mandos a distancia y otros dispositivos pequeños, sino que también son los sistemas de almacenamiento de energía más importantes para el sector de la movilidad eléctrica, en rápido crecimiento. El uso cada vez mayor de estas baterías acaba generando la necesidad de métodos de reciclaje sostenibles desde el punto de vista económico y ecológico.
En la actualidad, de los residuos de baterías se recuperan principalmente níquel y cobalto, cobre y aluminio, así como acero, para su reutilización. La recuperación del litio sigue siendo cara y apenas rentable. Los métodos de recuperación existentes son en su mayoría de carácter metalúrgico y consumen mucha energía o producen subproductos peligrosos. En cambio, los enfoques mecanoquímicos basados en procesos mecánicos para inducir reacciones químicas prometen alcanzar un mayor rendimiento y sostenibilidad con un gasto menor.
ADECUADO PARA DIVERSOS MATERIALES CATÓDICOS
El método desarrollado por el Departamento de Sistemas de Almacenamiento de Energía del Instituto de Materiales Aplicados del KIT (IAM-ESS), el Instituto Helmholtz de Ulm para el Almacenamiento Electroquímico de Energía (HIU) -creado por el KIT en colaboración con la Universidad de Ulm- y EnBW Energie Baden-Württemberg AG alcanza una tasa de recuperación de litio de hasta el 70 por ciento sin que sean necesarios productos químicos corrosivos, altas temperaturas ni una clasificación previa de los materiales. »
El método puede aplicarse para recuperar litio de materiales catódicos de diversas composiciones químicas y, por tanto, para una amplia gama de baterías de iones de litio disponibles en el mercado», afirma el Dr. Oleksandr Dolotko, del IAM-ESS y HIU, primer autor de la publicación. «Permite un reciclado barato, eficiente desde el punto de vista energético y compatible con el medio ambiente».
REACCIÓN A TEMPERATURA AMBIENTE
Los investigadores utilizan aluminio como agente reductor en la reacción mecanoquímica. Como el cátodo ya contiene aluminio, no se necesitan sustancias adicionales. El método funciona de la siguiente manera: En primer lugar, se trituran los residuos de la batería. A continuación, este material reacciona con el aluminio para formar compuestos metálicos con compuestos de litio solubles en agua. El litio se recupera disolviendo estos compuestos en agua y calentándolos posteriormente para que el agua se evapore. Como la reacción mecanoquímica tiene lugar a temperatura y presión ambiente, el método es muy eficiente desde el punto de vista energético. Otra ventaja es su sencillez, que facilitará su uso a escala industrial, ya que en un futuro próximo habrá que reciclar grandes cantidades de baterías.
