Científicos logran reciclar los materiales de una batería al 98% con este procedimiento innovador

Ante el auge de los vehículos eléctricos (VE) y la creciente demanda de baterías de iones de litio, la gestión de los desechos de baterías se ha convertido en un desafío ambiental importante. Investigadores de la Universidad Rice, dirigidos por James Tour, han desarrollado un método innovador de reciclaje que podría revolucionar este campo al reducir los costos y los impactos ambientales asociados con estos procesos.


Los métodos tradicionales de reciclaje de baterías se basan en procesos térmicos o químicos intensivos, costosos y contaminantes. Frente a estos desafíos, el equipo de Rice ha desarrollado una técnica novedosa llamada "calentamiento rápido por efecto Joule" (FJH). Este procedimiento consiste en pasar una corriente eléctrica a través de un material moderadamente resistente para calentarlo rápidamente y transformarlo en otras sustancias.

Al aplicar esta técnica, los investigadores lograron calentar desechos de baterías a 2 500 kelvins en pocos segundos. Este calentamiento rápido permitió crear estructuras únicas con núcleos estables y envolturas magnéticas. Estas características magnéticas facilitaron la separación y purificación de los materiales activos de las baterías.

Durante esta separación, las cátodos de baterías a base de cobalto, ampliamente utilizadas en vehículos eléctricos y asociadas a altos costos ambientales y sociales, revelaron una magnetización inesperada en las capas externas del óxido de cobalto espinela. Esto simplificó su extracción y purificación, logrando una tasa de recuperación de metales de batería del 98%. Además, la estructura de los materiales de las baterías se mantuvo estable, permitiendo su potencial reutilización en nuevas cátodos.

El estudio destaca las ventajas ambientales y económicas de este nuevo método frente a las técnicas tradicionales de reciclaje destructivo. Además, el proceso FJH podría integrarse en un sistema continuo para el reciclaje de baterías de iones de litio usadas, ofreciendo así una solución prometedora para la gestión de desechos de baterías.

Los trabajos recientes también muestran que este método puede utilizarse para regenerar eficazmente el ánodo de grafito a partir del grafito usado, lo que plantea una solución integral para el reciclaje de cátodos y ánodos de baterías. Con la posibilidad de producir una tonelada de materiales por día, este procedimiento podría minimizar la dependencia de los minerales recientemente extraídos para la fabricación de baterías de iones de litio.