Uno de los grandes retos de futuro que presenta la electrificación del transporte es qué haremos con las millones de baterías que finalizarán su vida útil en los próximos años. Por un lado está la reutilización como el primer paso natural, pasando de los vehículos a las instalaciones solares y eléctricas. Pero una vez terminado su destino debería ser el reciclaje. Un proceso que ahora se ha descubierto puede ser muy efectivo en su tratamiento.
Por delante está sentar las bases a un problema futuro de residuos, pero a corto plazo de imagen de las baterías que amenazan en convertirse en basura electrónica si no se dan los pasos necesarios para su tratamiento. Algo que una Yan Wang, profesor de ingeniería mecánica en el Instituto Politécnico de Worcester, quiere solucionar con un revolucionario proceso de reciclaje que logra no sólo extraer los valiosos materiales que dan forma a una batería, sino que incluso indica que el resultado es un sistema incluso más efectivo que el original.
Ese importante estudio ha incluido la ayuda de investigadores del Consorcio de Baterías Avanzadas de Estados Unidos (USABC) y la compañía de baterías A123 Systems. Este muestra que las baterías con cátodos reciclados pueden ser tan buenas o incluso mejores que las que utilizan nuevos materiales de última generación.
El equipo ha realizado sus pruebas usando celdas con cátodos NMC111 reciclados, la química más común en la industria del coche eléctrico, que cuenta con un cátodo que formado en un tercio por níquel, manganeso y cobalto. Los cátodos se fabricaron utilizando una técnica de reciclaje patentada que Battery Resourcers , una startup fundada por Wang, ahora está empezando a comercializar.
El material reciclado mostró en las primeras pruebas contar con una estructura más porosa que facilita la entrada y salida de los iones de litio. El resultado ha sido unas baterías con una densidad energética similar a las fabricadas con cátodos comerciales, pero con una vida útil de hasta un 53% mayor.
De momento las celdas no se han probado en automóviles, pero sus responsables indican que este sector también podría sacar provecho a estos avances. En este caso las pruebas se realizaron con celdas de bolsa estándar de la industria de 11 amperios-hora que cuentan con componentes con similares densidades que las baterías de vehículos eléctricos.
Los ingenieros de A123 Systems se han encargado de las pruebas, para lo que han utilizado un protocolo ideado por USABC para cumplir con los objetivos de viabilidad comercial de los vehículos eléctricos. Los resultados prueban que los materiales de cátodos reciclados son una alternativa viable a los materiales nuevos.
Uno de los aspectos más importantes es que se trata de un proceso ya en funcionamiento, que logra extraer los materiales de forma eficiente e incluso ya se está comenzando a vender a pequeña escala, con planes para abrir su primera planta comercial en 2022 situada en Estados Unidos. Una instalación que podrá procesar 10.000 toneladas de baterías, y a la que seguirán otras dos instalaciones en Europa que estarán operativas a finales del próximo año.
Fuente | Joule
