Casi todas las baterías, incluidas las de iones de litio, no son convenientes para reciclar. Como los plásticos, son materiales baratos, a diferencia de los métodos para recuperarlos.
Sin embargo, el nuevo proceso desarrollado por ingenieros de la Universidad de California en San Diego podría abaratar el reciclaje de las baterías de iones de litio. Es un proceso más respetuoso con el medio ambiente que los métodos actuales, con el uso de ingredientes más ecológicos, un consumo de energía del 80 al 90% menos y con la emisión de aproximadamente un 75% menos de gas invernadero.
Funciona bien con cátodos de fosfato de hierro y litio
El proceso funciona particularmente bien en cátodos basados en fosfato de hierro y litio (LFP). Las baterías fabricadas con cátodos LFP son más baratas que otras baterías de iones de litio porque no utilizan metales costosos como el cobalto o el níquel. Además, tienen una vida más larga y son más seguras. Por lo general, se utilizan en herramientas eléctricas, autobuses eléctricos y redes de energía, pero también son las baterías Tesla Model 3.
El nuevo proceso de reciclaje funciona a bajas temperaturas (60 a 80 grados centígrados) y a presión ambiente. Esto hace que necesite menos energía que otros métodos. Además, los productos químicos que utiliza (sal de litio, nitrógeno, agua y ácido cítrico) son económicos y benignos.
Todo el proceso de remanufactura funciona en condiciones muy seguras, por lo que no se requieren medidas de seguridad ni equipos especiales. Todos los factores que lo hacen económico.
Cátodos agotados restaurados
Pero veamos en resumen lo que hicieron los investigadores. Primero tomaron células LFP comerciales que habían perdido la mitad de su capacidad de almacenamiento de energía. Luego desarmaron las celdas, recolectaron los polvos de cátodo y los empaparon en una solución que contenía sal de litio y ácido cítrico. Luego lavaron la solución con agua, secaron y calentaron los polvos.
En este punto, han creado nuevos cátodos a partir de polvos y los han probado en pilas de botón en pilas de bolsa. Su rendimiento electroquímico, composición química y estructura han sido completamente restaurados a su estado original.
Ahora, se necesitarán más estudios para la logística de recolección, transporte y manipulación de grandes cantidades de baterías. Eventualmente, este nuevo proceso de reciclaje se puede adoptar a escala comercial.
Todo el trabajo de los investigadores californianos se acaba de publicar en Joule.
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