Científicos de China descubrieron un método de reciclaje eficiente para baterías de iones de litio
Una innovación revolucionaria en el reciclaje de baterías de iones de litio fue presentada por investigadores chinos. Los científicos han desarrollado un proceso que puede recuperar el 99.99 % del litio, de las baterías de iones de litio usadas.
Una innovación revolucionaria en el reciclaje de baterías de iones de litio fue presentada recientemente por investigadores chinos. Los científicos han desarrollado un proceso que puede recuperar el 99.99 % del litio de las baterías de iones de litio usadas.
Importancia especial para China
Ningún otro país del mundo apuesta por la electromovilidad como China. Este descubrimiento, ahora publicado, podría representar un punto de inflexión para una economía circular casi completa para las baterías de coches eléctricos. El momento de su publicación llega muy apropiadamente en un momento en que la necesidad de soluciones de reciclaje eficaces es más urgente que nunca.
Además, el proceso eliminará un argumento clave de quienes dudan de la electromovilidad, ya que la minería de litio y la situación incierta respecto del reciclaje de las baterías de iones de litio han sido consideradas hasta ahora las principales áreas problemáticas en la implementación de la electromovilidad.
Colaboración entre tres universidades chinas
En el nuevo proceso ahora presentado participaron las Universidades de Changsha y Guizhou, así como científicos del Centro Nacional de Investigación de Nuevos Materiales de Almacenamiento de Energía.
Los resultados se presentaron en febrero de 2025. El estudio en sí está fechado el 17 de febrero de 2025. Al final de este artículo, incluyo el enlace al estudio "Una estrategia de reciclaje ecológica y eficiente para baterías de iones de litio gastadas en un entorno de solución neutra".
Enfoque sencillo con alta compatibilidad ambiental
El enfoque innovador de los investigadores es especialmente destacable por su simplicidad. En su trabajo, reutilizaron el aminoácido natural glicina y lo utilizaron como un extractor altamente eficiente de metales valiosos.
El reciclaje generalmente utiliza técnicas conocidas de lixiviación de ácido y/o amoníaco para extraer metales durante el procesamiento hidrometalúrgico de las baterías de iones de litio gastadas. Sin embargo, el uso excesivo y repetido de ácidos y bases aumenta la contaminación ambiental.
El proceso ahora presentado funciona sobre la base de un sistema de solución de pH neutro. Esto significa que no sólo se utiliza un proceso hidrometalúrgico seguro y respetuoso con el medio ambiente, sino también rentable. Los investigadores encontraron la solución a través de una sustancia aminoácida específica.
Durante la reacción de los álcalis neutros con glicina, los metales valiosos presentes en las baterías se pueden extraer de forma neutral y eficiente. Las moléculas individuales actúan como imanes precisos que atraen específicamente los materiales que son el foco del reciclaje metalúrgico.
Impresionantes tasas de reciclaje
Los resultados en condiciones de laboratorio fueron impresionantes: en sólo 15 minutos se separaron y, por tanto, recuperaron el 99.99 % del litio, el 96.8 % del níquel, el 92.35 % del cobalto y el 90.59 % del manganeso. Para los científicos chinos, esto permite resolver el problema de la extracción con pH neutro pero efectiva, que antes parecía insoluble en comparación con la lixiviación agresiva con ácidos o iones alcalinos.
Los investigadores describen el proceso como una forma verde y extremadamente eficiente de realizar un reciclaje respetuoso con el medio ambiente de baterías usadas. Consideran como una ventaja particular el hecho de que los metales pueden extraerse y reutilizarse en una forma extremadamente pura sin pasar por procesos de purificación complejos.
Potencial y limitaciones
Como ocurre con muchos experimentos científicos, ahora el foco está en la implementación industrial del nuevo método. Según los expertos en baterías, el descubrimiento en sí mismo es muy prometedor y muy sorprendente. Sin embargo, todavía está en las primeras etapas de su desarrollo, pues ahora se trata de una cuestión de viabilidad industrial. El método de los científicos chinos sólo ha sido probado hasta ahora en condiciones de laboratorio.
Las inversiones para la implantación industrial incluyen la adecuación de toda la cadena logística, empezando por la recogida segura de baterías usadas y terminando por la construcción de plantas de reciclaje adecuadas, manteniendo siempre la excepcional pureza de recuperación establecida en el estudio.
En cualquier caso, el proceso es más ecológico, económico y energéticamente eficiente que los métodos conocidos hasta ahora. Con su trabajo, los científicos chinos han dado un gran paso hacia la tecnología de baterías sostenibles, a pesar de que todavía no existe una implementación industrial.
El reciclaje es sólo una parte de la solución
El descubrimiento de los científicos chinos sin duda cambiará todo el ciclo de vida de las baterías de iones de litio. Sin embargo, no puede eliminar toda la demanda de litio, que seguirá siendo alta en el futuro previsible.
El hecho es que incluso con una tasa de recuperación del 99.99 %, el reciclaje por sí solo no puede satisfacer la creciente demanda de baterías. La demanda mundial de electromovilidad y de los compañeros digitales en nuestra vida diaria sigue siendo alta y no hemos podido mantener alta la demanda de baterías.
Otras tecnologías de baterías como opciones adicionales
También son esperanzadoras las investigaciones sobre otras soluciones para las baterías del futuro, que varios institutos independientes llevan a cabo intensamente en Alemania. Por ejemplo, el Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) y el Instituto Helmholtz de Ulm (HIU) están trabajando en opciones de baterías basadas en magnesio.
Según los dos institutos, una batería de magnesio tendría ventajas decisivas frente a las baterías de iones de litio convencionales. El magnesio como material de ánodo permitiría una mayor densidad energética que el litio y también tendría ventajas significativas en términos de minería y suministro de materia prima.
Tanto esta investigación como otras similares, así como la innovación china, nos hacen tomar conciencia de que los científicos de todo el mundo están buscando las mejores soluciones para una economía circular óptima y, al mismo tiempo, lograr altos niveles de impulso hacia la descarbonización.