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Desarrollan un proceso de reciclaje de baterías de iones de litio cien veces más rápido que el actual

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  • El nuevo método utiliza ondas ultrasónicas para separar el material valioso de los electrodos, lo que conduce a una mayor pureza de los materiales recuperados en comparación con los métodos de separación actuales.
  • El trabajo, desarrollados por investigadores de las Universidades de Leicester y Birmingham (Reino Unido) ha sido publicado en la revista Green Chemistry.

Cerceda, a 5 de octubre de 2021.- Investigadores de las Universidades de Leicester y Birmingham (Reino Unido) que trabajan en un proyecto sobre el reciclaje de baterías de iones de litio (ReLiB) han logrado la recuperación de los materiales utilizados en las baterías de los vehículos eléctricos al final de su vida útil, lo que permitirá su reutilización en la fabricación de nuevas baterías.

El nuevo método utiliza ondas ultrasónicas para separar el material valioso de los electrodos, es cien veces más rápido, más ecológico y conduce a una mayor pureza de los materiales recuperados en comparación con los métodos de separación actuales.

El trabajo ha sido publicado en la revista Green Chemistry y el equipo ya ha solicitado una patente para la técnica desarrollada.

Para garantizar que los beneficios medioambientales y económicos de las baterías de los vehículos eléctricos sean una realidad, los científicos han puesto el foco de atención en su ciclo de vida, desde su primera producción hasta su reutilización en aplicaciones secundarias y posterior reciclaje.

Un escollo clave ha sido la segregación de materiales, es decir, extraer y separar los materiales críticos -como el litio, el níquel, el manganeso y el cobalto- de las baterías usadas de una forma rápida, económica y respetuosa con el medio ambiente.

DELAMINACIÓN POR ULTRASONIDOS

El equipo ideó una novedosa técnica de delaminación por ultrasonidos que elimina los materiales activos de los electrodos dejando el aluminio o el cobre vírgenes. Este proceso resultó muy eficaz para eliminar el grafito y los óxidos de litio, manganeso y cobalto. Los materiales recuperados mediante esta técnica tienen una mayor pureza y, por tanto, un mayor valor que los recuperados con los métodos de reciclaje convencionales y son potencialmente más fáciles de utilizar en la fabricación de nuevos electrodos. El método es rápido y adapta una tecnología de uso generalizado en la industria de la preparación de alimentos.

«Esta novedosa técnica funciona de la misma manera que el descalcificador ultrasónico de un dentista, rompiendo las uniones adhesivas entre la capa de revestimiento y el sustrato», indica el profesor Andrew Abbott, de la Universidad de Leicester, que dirige la investigación.

Las técnicas actuales de reciclaje de la delaminación utilizan ácidos concentrados en un proceso de inmersión por lotes. La nueva técnica ultrasónica es un proceso continuo de alimentación que utiliza agua o ácidos diluidos como disolvente, por lo que es más ecológica y menos costosa.

Los investigadores están ya en conversaciones iniciales con varios fabricantes de baterías y empresas de reciclaje para colocar un demostrador de la tecnología en un centro industrial este mismo año.

MÁS EFICIENCIA Y MENOR COSTE

Los métodos actuales de reciclaje de baterías de iones de litio suelen introducir las baterías al final de su vida útil en una trituradora o un reactor de alta temperatura. Posteriormente, se necesita un complejo conjunto de procesos físicos y químicos para producir flujos de materiales reutilizables del litio, cobalto, níquel y cobre que contienen. Estas vías de reciclaje son intensivas en energía y poco eficientes.

Si se adopta un enfoque alternativo y se desmontan las baterías al final de su vida útil en lugar de triturarlas, existe la posibilidad de recuperar más material en un estado más puro y de mayor valor.

El diseño para el reciclaje pretende colaborar con los fabricantes para introducir pequeños cambios en las estructuras de los productos, de modo que las materias primas puedan volver más fácilmente al proceso de fabricación con un coste potencialmente reducido a la mitad en comparación con las fuentes primarias.

Fuente: Residuos Profesional

Imagen: Pexels

5 Oct 2021

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