Un nuevo proceso recupera el 99.9% del litio de las baterías usadas
El reciclaje de baterías es una solución que permite recuperar los componentes clave de estas reduciendo el impacto ambiental respecto a la producción de nuevos sistemas, y permitiendo crear una economía circular.
Un nuevo avance en el reciclaje de baterías ha surgido gracias a un equipo de investigadores en China, que ha desarrollado un método más sostenible para recuperar casi todos los materiales de las baterías de de litio que se reciclan.
Este proceso utiliza glicina, un aminoácido, que permite extraer el 99,99% del litio y porcentajes significativos de níquel, cobalto y manganeso de baterías usadas en tan solo 15 minutos.
A diferencia de los métodos tradicionales, este nuevo sistema evita el uso de productos químicos agresivos y minimiza el impacto ambiental.
Los investigadores presentan sus hallazgos con la siguiente declaración:
“Para abordar el uso excesivo de ácidos y bases fuertes en el proceso convencional de hidrometalurgia, se ha propuesto una estrategia delicada que se aplica de manera pionera en un entorno de solución neutra. En particular, se ha diseñado y construido un efecto de batería primaria in situ basado en la reducción sólido-sólido, lo que mejora significativamente la eficiencia de reducción de metales de alto estado de oxidación al aprovechar la transferencia de electrones durante la lixiviación neutra. Esto permite una eficiencia ultrarrápida con menor consumo de productos químicos y reducción de aguas residuales corrosivas, proporcionando así una vía prometedora y económica para el reciclaje de baterías.”
Los múltiples beneficios del reciclaje de baterías
Según Battery News, avances como este son fundamentales para abordar el creciente problema de los residuos procedentes de sectores como las baterías, impulsado por la creciente demanda de dispositivos electrónicos y coches eléctricos.
El revolucionario método, desarrollado por investigadores de la Universidad Central del Sur, la Universidad Normal de Guizhou y el Centro Nacional de Ingeniería para Materiales Avanzados de Almacenamiento de Energía, emplea un mecanismo único denominado “efecto batería”. El proceso logra tasas de recuperación extraordinarias: 99,99% de litio, 96,8% de níquel, 92,35% de cobalto y 90,59% de manganeso, todo ello en apenas 15 minutos.
Lo que distingue a este método de otros es su uso de un entorno de solución neutra, eliminando la necesidad de emplear productos químicos habitualmente utilizados en el reciclaje de baterías. Según sus desarrolladores, el proceso genera mínimas emisiones de gases nocivos y que los residuos de glicina pueden reutilizarse como fertilizante.
Este avance llega en un momento clave, ya que un estudio reciente de la Universidad de Stanford, publicado el 31 de enero de 2025 en Nature Communications, confirma que el reciclaje de baterías de litio es mucho más sostenible que la extracción de nuevos materiales.
El estudio sobre reciclaje de baterías de Stanford
En un estudio de la Universidad de Stanford se destaca que reciclar baterías de litio para recuperar metales críticos tiene un impacto ambiental significativamente menor que la minería de metales. A gran escala, el reciclaje también podría aliviar la inseguridad a largo plazo en el suministro de minerales esenciales para baterías, tanto en términos físicos como geopolíticos. En otras palabras, podríamos necesitar menos litio, manganeso, níquel y cobalto si los extraemos de baterías usadas.
El estudio halló que el reciclaje emite menos gases de efecto invernadero en comparación con la minería y refinamiento de materiales de baterías, además de utilizar aproximadamente una cuarta parte del agua y la energía necesarias para extraer nuevos materiales.
Los beneficios ambientales son aún mayores en el caso de los residuos industriales, que representaron alrededor del 90% del suministro reciclado analizado en la investigación. En concreto, se determinó que el reciclaje generaba solo el 19% de las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con la minería, y consumía apenas el 12% del agua y el 11% de la energía requeridas para la extracción convencional.
El impacto ambiental del reciclaje de baterías depende en gran medida de la ubicación de la planta de procesamiento y de la fuente de electricidad utilizada. “Una planta de reciclaje en regiones que dependen en gran medida de la electricidad generada por carbón vería reducida su ventaja climática,” señaló Samantha Bunke, estudiante de doctorado en Stanford y una de las principales investigadoras del estudio. “Por otro lado, la escasez de agua dulce en regiones con electricidad más limpia es una preocupación importante.” Gran parte de los datos del estudio provienen de Redwood Materials en Nevada, que se beneficia de una combinación de energía más limpia en ese estado.
El transporte también es un factor crucial. En la minería y procesamiento del cobalto, por ejemplo, el 80% del suministro mundial proviene de la República Democrática del Congo. De ahí, el 75% del cobalto destinado a baterías viaja por carretera, ferrocarril y mar hasta China para su refinamiento. Mientras tanto, la mayor parte del suministro global de litio se extrae en Australia y Chile y también se envía a China. En contraste, el proceso equivalente en el reciclaje de baterías implica la recolección de baterías usadas y residuos industriales, que luego deben ser transportados al reciclador.
“Determinamos que la distancia total de transporte para la minería y refinamiento de los metales activos de una batería promedia unos 57.000 kilómetros. Es como dar la vuelta al mundo una vez y media,” explicó Michael Machala, autor principal del estudio. “Nuestra estimación de la distancia total de transporte de baterías usadas, desde un teléfono móvil o un vehículo eléctrico hasta una hipotética planta de refinamiento en California, era de aproximadamente 140 millas (225 kilómetros).” Esta distancia se basó en ubicaciones óptimas para futuras instalaciones de refinamiento en EE.UU.
China
China aparece con frecuencia en los informes de investigación. ¿Por qué? Podría ser porque el gobierno chino ha promovido la investigación en energías renovables y transporte sostenible durante décadas, mientras que en occidente hemos estado más pendientes de otros asuntos, como luchar contra las normas de emisiones en el sector del transporte.
Una visión a largo plazo, y unas inversiones masivas, que han colocado al gigante asiático en la cabeza en sectores clave de futuro, coches eléctricos, energías renovables, tecnología…y también se quiere extender a la producción de componentes clave para alimentar estos sectores, además del reciclaje de sus elementos para una economía circular.
Fuente | Onlinelibrary
