Las baterías de iones de litio recicladas funcionan tan bien como las fabricadas con materiales nuevos. (Foto: WEERAPAT/DepositPhotos)
Dado el número de personas que conducen automóviles, los coches eléctricos desempeñan un papel importante en la reducción de las emisiones que están provocando el cambio climático global. A diferencia de los coches que funcionan con gasolina, los eléctricos almacenan su energía en baterías recargables de iones de litio. Sin embargo, estas baterías tienen una vida útil limitada. Cuando las baterías o el coche al que abastecen terminan su vida útil, las baterías de iones de litio presentan un importante problema a la hora de ser desechadas. Al mismo tiempo, la creación de nuevas baterías para coches nuevos implica la peligrosa extracción de metales y un importante gasto de energía. Por suerte, un nuevo estudio publicado en Joule explica que, al reciclar los cátodos conductores de iones de litio, se pueden crear baterías más sostenibles y tan buenas como las “vírgenes”.
Yan Wang, profesor del Instituto Politécnico de Worcester, trabajó con un equipo de científicos para investigar las posibilidades de reciclar los valiosos metales del interior de las baterías de iones de litio. Wang explicó a IEEE Spectrum que “las empresas de baterías siguen dudando en utilizar material reciclado en sus baterías”. Sin embargo, ¿son realmente inferiores estos materiales reciclados? Para averiguarlo, el equipo probó cátodos NMC111 reciclados de baterías. Un cátodo es la parte de la batería que adquiere los electrones (la corriente) del circuito y los reduce para su transmisión mediante una reacción química.
El cátodo NMC111 está compuesto por níquel, manganeso y cobalto, todos ellos elementos químicos valiosos. Battery Resourcers —una empresa emergente cofundada por Wang— ha desarrollado una técnica patentada para reciclar estos elementos y convertirlos en material para cátodos. A diferencia de otros procesos, el producto final queda listo para su uso. El estudio descubrió que el material reciclado tenía una estructura porosa que conservaba la misma densidad energética que el material nuevo, pero además tenía una vida útil más de un 50% mayor. Esta conductividad permite el movimiento de los iones de litio y sugiere que las baterías recicladas pueden incluso superar a las celdas vírgenes. Aunque no se probaron en coches, las pilas se probaron con requisitos energéticos similares.
El reciclaje de las baterías de iones de litio es un proceso complejo. Pueden quemarse o disolverse. La técnica patentada de Battery Resourcers elimina el embalaje exterior para su reciclaje y venta por separado. El material del cátodo es la parte más valiosa de la batería. Se disuelve, se filtra y se mezcla para formar nuevos polvos catódicos. La empresa ya vende estos polvos a los fabricantes de automóviles para la creación de nuevos cátodos en baterías nuevas. Así se ahorra parte de la energía que supone la extracción de nuevos materiales, así como los costes humanos y ecológicos de una industria problemática. Si los coches eléctricos son el futuro, el reciclaje de baterías también debe serlo.
Un nuevo estudio releva que las baterías de iones de litio hechas de materiales reciclados funcionan igual de bien que las nuevas.
La baterías del Nissan Leaf como se veían en 2009. (Foto: Tennen-Gas via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0)
Los cátodos de las baterías de iones de litio deben reciclarse para evitar los problemas asociados a la generalización de los vehículos eléctricos.
Diagrama del funcionamiento de una batería recargable de iones de litio. (Foto: PATTARWIT/DepositPhotos)
h/t: [IEEE Spectrum]
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