Investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe alemán (Karlsruher Institut für Technologie) han desarrollado un mecanismo de reciclado que permite recuperar el 70% del litio en las baterías antiguas sin necesidad de utilizar productos químicos corrosivos, sin altas temperaturas ni la clasificación previa de los materiales.
En un artículo publicado en la revista Nature Communications Chemistry, los científicos explican que este nuevo método combina procesos mecánicos (físicos) con procesos químicos y funciona con cualquier tipo de batería de iones de litio actual.
Según el autor de la publicación, dicho método puede utilizarse para recuperar el litio presente en los cátodos de celdas con diversas composiciones químicas, lo que permite su aplicación en una "amplia gama" de baterías de litio disponibles en el mercado.
Recordemos que, aunque se las conozca genéricamente con el mismo nombre, no todas las baterías de litio son exactamente iguales. Las más habituales son las baterías ricas en níquel, entre las cuales encontramos químicas compuestas por níquel, cobalto y manganeso (NCM) y níquel, cobalto y aluminio (NCA). Una alternativa cada vez más común, especialmente en coches eléctricos de menor precio, son las baterías de litio con cátodo de litio-ferrofosfato (LFP). Incluso las prometedoras baterías de estado sólido son baterías de litio.
Según la Universidad de Cornwell, en un escenario donde el 40% de los vehículos serán eléctricos en el año 2050, la demanda de litio se incrementará en un 2.900% en comparación con la demanda de 2020. En este contexto, se hace imprescindible (por el bien de la sostenibilidad medioambiental) el reciclaje y mejor aprovechamiento de los recursos primarios esenciales, como el litio, el cobalto, el níquel o el grafito, entre otros.
"Permite un reciclado barato, eficiente desde el punto de vista energético y respetuoso con el medio ambiente", cuenta Oleksandr Dolotko, autor principal de la publicación. La tecnología de los investigadores utiliza aluminio como agente reductor en la reacción físicoquímica. Se han desarrollado dos procesos diferentes para recuperar el litio y transformarlo en carbonato de litio puro (Li2CO3): lixiviación acuosa y purificación de litio. La innovación clave es que se consigue recuperar el litio con éxito en todas las químicas catódicas relevantes, incluidas sus mezclas.
De hecho, la reacción tiene lugar a temperatura y presión ambiente; de ahí que sea un proceso con menores necesidades energéticas y más barato. La tecnología logra una tasa de recuperación de litio de hasta el 70 % sin aplicar lixiviados corrosivos ni utilizar altas temperaturas.
En primer lugar, se trituran los residuos de la pila. A continuación, este material se hace reaccionar con el aluminio para formar compuestos metálicos con compuestos de litio solubles en agua. El litio se recupera disolviendo estos compuestos en agua y calentándolos posteriormente para que el agua se evapore. "Otra ventaja es su sencillez, que facilitará su uso a escala industrial, ya que en un futuro próximo habrá que reciclar grandes cantidades de pilas", afirman los investigadores.
