Los ultrasonidos mejoran el reciclaje de baterías fuera de uso y separan sus componentes con más eficacia

En el estado de la técnica actual, cuando se reciclan baterías de litio NMC (con níquel, manganeso y cobalto) no se puede recuperar el 100% de los componentes y se emplean ácidos de difícil gestión como el sulfúrico (H₂SO₄). Investigadores del Real Instituto de Tecnología (KTH) de Estocolmo han logrado un método que separa los componentes en la mitad de tiempo y usando ácidos más simples y fáciles de usar, como el acético (CH₃COOH) y el cítrico (C₆H₈O₇). Los resultados se han publicado en Green Chemistry.

El secreto está en la combinación de dichos ácidos con ondas de ultrasonidos, es decir, por encima del espectro acústico audible por los seres humanos, en torno a los 40 kilohercios. Las ondas ultrasónicas producen microburbujas que generan temperaturas localizadas de casi 4.700 ºC. Cuando estas colapsan, liberan radicales libres, por lo que aumenta la transferencia de masa de los metales usados en baterías.

La investigación, liderada por Xiong Xiao, científica postdoctorada en la División de Materiales Poliméricos del KTH, concluye que se puede recuperar el 99% de los componentes más valiosos de las baterías. Concretamente, el níquel se recupera al 99%, mientras que el cobalto se puede recuperar casi 100%.

En las mismas condiciones, usando los métodos conocidos, se recuperan el 91% del níquel y el 87% del cobalto, y en más tiempo. Respecto al litio y el manganeso, la recuperación ronda el 94-96%. Por último, el aluminio también se recupera mejor, el 60% en vez del 48% usando técnicas conocidas.

Los resultados son preliminares, hay margen para mejorar la técnica de ultrasonidos probando con distintas frecuencias e intensidades de energía. No hace falta mencionar lo que esto supone para las posibilidades en reciclaje de baterías NMC, ya que aumenta la cantidad de materiales recuperados, se emplea menos energía y el proceso es más sostenible.

La investigación forma parte del proyecto PERLI (Proceso para el Reciclaje Eficiente de Baterías de Ión-litio), financiado por la Agencia Sueca de la Energía y la compañía de baterías Northvolt. Volvo Cars colaboró con la investigación aportando baterías fuera de uso de 24 kWh de un Volvo C30 eléctrico. Era un modelo de 2009 que podía realizar 150 kilómetros con la carga completa, 22,7 kWh era la capacidad útil.