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La solución se vuelve verde a medida que retira el cobalto del cátodo de una batería de ión-litio agotada | JEFF FITLOW / UNIVERSIDAD RICE

Un nuevo descubrimiento permite reciclar el litio y el cobalto de las baterías gastadas

Investigadores de la Universidad Rice, (Houston, Estados Unidos) han encontrado una solución para procesar las baterías de ión-litio que se utilizan cada vez más en teléfonos móviles, vehículos eléctricos y otros aparatos electrónicos. El equipo de científicos de materiales, dirigidos por Pulickel Ajayan, han utilizado un disolvente eutético, una mezcla que se comporta como un compuesto químico.

Así, extraen los elementos valiosos de los óxidos de metal que se utilizan como cátodos en este tipo de baterías. Eso facilita mucho el proceso de reciclaje. Y, potencialmente, evita que millones de baterías terminen tiradas en vertederos. Con lo que se crearía una nueva industria vinculada a la economía circular. El disolvente, hecho de cloruro de colina y etilenglicol, consigue extraer más del 90% del cobalto en compuestos en polvo y una proporción más pequeña pero importante al ser empleado directamente con baterías usadas.

Los resultados de esta investigación han sido publicados en un artículo en la revista Nature Energy. En la página web de la Universidad Rice, Pulickel Ajayan explica que “los desechos de baterías recargables, especialmente las de ión-litio, serán un reto medioambiental cada vez mayor en el futuro. A medida que su demanda para ser empleadas en vehículos eléctricos y otros aparatos aumente dramáticamente”.

Por ello, afirma que “es importante recuperar metales estratégicos como el cobalto. Estos son limitados y críticos para el rendimiento de estos aparatos de almacenamiento de energía”. En referencia a uno de los problemas de mayor relevancia en la actualidad, también constata que “algo que tenemos que aprender de la situación presente con los plásticos es que es el momento adecuado para tener una estrategia para reciclar el volumen creciente de baterías”.

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Dejar atrás el ácido para reciclarlas

El reciclaje ha sido intentado utilizando ácidos que, aunque son efectivos, son corrosivos y no son respetuosos con el medioambiente. Esto añade un problema de costes económicos y medioambientales a los riesgos que correrían los trabajadores que utilizaran este método. Otros procesos tienen otras limitaciones, ya sean económicos, ambientales o de eficiencia. Este nuevo disolvente, en cambio funciona con una gran variedad de óxidos de metal.

Kimman Tran, otro de los participantes en la investigación, explica que el disolvente que han desarrollado “está hecho literalmente de un aditivo del pienso para pollos y un precursor común del plástico. Estos, cuando se mezclan a temperatura ambiente, forman una solución relativamente no-tóxica y clara que tiene propiedades disolventes efectivas”. Con ello referencia un fenómeno por el cual las moléculas del disolvente rodean las del soluto, separándolos.

Cómo funciona

A 180ºC, el disolvente extrae casi el 90% de los iones de litio. Y el 99% de los de cobalto cuando se encuentran en polvo. En probarlo con los electrodos de las baterías, aunque el porcentaje es inferior, continúa disolviendo el cobalto y el litio y separando los óxidos de metal del resto de compuestos del electrodo. En el caso del cobalto, se puede separar por precipitación -dejando que se solidifique- o bien utilizando una corriente eléctrica para galvanizar una malla de acero, haciendo que el disolvente pueda volver a ser utilizado. Este metal fue el que más centró la atención. Ya que, además de utilizarse en cantidades mayores que el litio, es mucho más escaso y difícil de obtener.

Aunque los científicos continuarán trabajando en este proyecto, son conscientes de que no podrán reciclar todo el metal. Y que, por tanto, no podrán sustituir la minería. Sin embargo, creen en el potencial de este sistema para encontrar maneras más sostenibles de reciclar materiales. Los que, actualmente, solo pueden recuperarse con procesos sucios. Así hacen su aportación a reducir el uso de recursos naturales y la contaminación. Y contribuyen a la circularización de la economía. A.S. Món Planeta

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