Las baterías de iones de litio están en el corazón de, prácticamente, cada automóvil eléctrico, ordenador portátil y teléfono inteligente, y son importantes para almacenar energía renovable frente a la emergencia climática local.
Sin embargo, todas las operaciones mineras actuales del mundo no pueden extraer suficiente litio y diferentes minerales clave para satisfacer la creciente demanda de estas baterías.
El establecimiento de nuevas minas es un esfuerzo costoso de años de duración. Y la minería también crea un montón de complicaciones ambientales, correspondientes al agotamiento de los activos de agua nativos y la contaminación del área cercana con partículas de escorrentía, que han llevado a protestas hacia nuevas minas.
La flexibilidad para reciclar las baterías actuales es esencial para cambiar de manera sostenible el sistema de energía mundial
Todo esto implica que la flexibilidad para reciclar las baterías actuales es esencial para cambiar de manera sostenible el sistema de energía mundial. Sin embargo, el reciclaje de baterías de iones de litio ha hecho incursiones comerciales últimamente.
Los productores de baterías han dudado sobre los problemas de que la mercancía reciclada podrían acarrear a la calidad de la original, lo que significaría en una vida útil más corta de la batería o daños a las entrañas de la batería.
Sin embargo, un nuevo análisis publicado en Joule ha encontrado lo que los especialistas describen como una nueva técnica de reciclaje.
D3 tal forma que los investigadores fabricaron una batería reciclada con un nuevo enfoque, que resulta tan adecuado como las construidas desde cero. Es más, estas baterías con el cátodo reciclado duran más y funcionan mejor.
Un reciclaje fundamental
Yan Wang, profesor de ciencias de suministros en el Instituto Politécnico de Worcester y coautor del nuevo examen, comenzó a investigar el reciclaje de baterías hace 11 años. En ese momento, dice, "algunas personas bromearon conmigo: No hay suficientes baterías para que puedas reciclar".
Utilizan una alternativa, al romper completamente la batería hasta sus partes químicas constituyentes Su enfoque conserva intactas algunas de las composiciones esenciales del cátodo obsoleto
En este sentido, se estima que el mercado de baterías podría desarrollarse 10 veces en la próxima década. Por ello es fundamental el reciclaje de baterías de iones de litio. "E importante que esos materiales vuelvan a entrar en la cadena de disponibilidad", afirma Dave Howell, director del Lugar de Trabajo de Ciencias Aplicadas al Automóvil del Departamentod e Energía de estados Unidos (DOE). El DOE financió este nuevo análisis, como parte de su enorme esfuerzo para estimular mejoras de reciclaje de baterías a gran escala dentro de los Estados Unidos.
Las estrategias más típicas utilizadas actualmente para reciclar estas baterías consisten en desmontar y triturar toda la batería, luego derretirla toda o disolverla en ácido.
Wang y sus colegas utilizan una alternativa al romper completamente la batería hasta sus partes químicas constituyentes Su enfoque conserva intactas algunas de las composiciones esenciales del cátodo obsoleto. Después de triturar la batería, quitan corporalmente los bits más baratos (como los circuitos digitales y la carcasa de la batería de metal) y los reciclan individualmente. Quedan los materiales del cátodo; lo disuelven en ácido e eliminan las impurezas.
Después de una serie de pasos adicionales, el resultado es un polvo de cátodo, compuesto de pequeñas partículas cristalinas que pueden quedar atrapadas en una tira metálica y colocarse en una batería "nueva".
Parte del valor de ese polvo de cátodo radica "en la forma en que se han diseñado las partículas", afirma Emma Kendrick, profesora de fuentes de alimentación en el Colegio de Birmingham de Inglaterra, que no participó en la investigación. Ese valor se pierde si toda la batería se derrite o se disuelve de un solo golpe, como en las estrategias de reciclaje actuales.
"El cátodo que producirán es casi tan bueno como, e incluso mejor que los materiales comerciales que hemos estado importando"
Este hallazgo muestra que "el cátodo que producirán es casi tan bueno como, e incluso mejor que los materiales comerciales que hemos estado importando", dice Linda Gaines, analista de transporte en Argonne Nationwide Laboratory y científica jefe de ReCell Heart, una corporación que investiga y promueve el reciclaje de baterías.
Tales importaciones provienen en gran medida de China, que lidera el mundo en el reciclaje de baterías. Sin embargo, esta opción significa que los suministros deben viajar para ser reciclados, aumentando la huella de carbono.
La estrategia desarrollada por Wang elimina una gran parte de las necesidades mundiales de comercio y transporte, forjando un posible camino para que diferentes naciones refuercen el reciclaje de baterías en el hogar. El método está siendo ampliado actualmente por Ascend Elements, anteriormente Battery Resourcers, una empresa de reciclaje que Wang cofundó.
Fuente: Blastace.
