Como los costes de las baterías de litio siguen bajando y su rendimiento mejora, la era de la movilidad electrificada está en pleno apogeo.

Las baterías de litio son cada vez más comunes en nuestra vida cotidiana, ya que alimentan desde teléfonos inteligentes y ordenadores portátiles hasta vehículos eléctricos y sistemas de energías renovables.

Sin embargo, esto también significa que, dentro de unos años, la sustitución de las baterías actuales provocará un aumento espectacular de los residuos de estas cuando lleguen al final de su vida útil. En consecuencia, cada vez es más necesario encontrar formas de reciclar y recuperar materiales valiosos de ellas, minimizando al mismo tiempo el impacto medioambiental.

Los problemas económicos y de infraestructura que plantea el tratamiento de las baterías usadas desaconsejan su correcto reciclado, y los métodos convencionales de reciclado mediante pirometalurgia e hidrometalurgia son ineficaces desde el punto de vista energético y generan contaminación secundaria, lo que puede anular las ventajas medioambientales del reciclado.

Las ventajas del reciclado directo

El reciclado directo, en cambio, pretende ser un proceso suave y ecológico que no requiere energía ni productos químicos intensivos, evita la destrucción de los materiales gastados de las baterías y rejuvenece directamente los materiales degradados de los electrodos.

Este nuevo proceso de reciclado puede producir materiales catódicos bien definidos y de gran valor que pueden utilizarse directamente para fabricar nuevas baterías de litio. Asimismo, los materiales activos regenerados a partir del reciclado directo podrían ser más valiosos en comparación con los productos elementales de los métodos de reciclado pirometalúrgico e hidrometalúrgico. Además, también podría reducir el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero, evitando al mismo tiempo el uso de productos químicos tóxicos.

Algunas otras ventajas del reciclado directo de las baterías de litio pueden resumirse en los siguientes puntos:

• Mayores tasas de recuperación: El reciclado directo permite recuperar una mayor proporción de materiales valiosos de la batería en comparación con otros métodos de reciclado. Esto se debe a que el reciclaje directo evita la necesidad de pasos intermedios de procesamiento, que pueden dar lugar a la pérdida de metales y productos químicos valiosos.
• Menor consumo de energía: El reciclaje directo también requiere menos energía que otras rutas de reciclaje, lo que puede ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y otros impactos ambientales asociados al proceso de reciclaje.
• Reducción del impacto medioambiental: El reciclaje directo puede ayudar a minimizar el impacto medioambiental del reciclaje de baterías al reducir la necesidad de transporte de materiales entre las instalaciones de procesamiento y reducir la cantidad de residuos generados durante el proceso de reciclaje.
• Materiales de mejor calidad: El reciclado directo puede dar lugar a la producción de materiales de mayor calidad, ya que es menos probable que los materiales recuperados estén contaminados por impurezas procedentes de etapas intermedias de procesamiento.

Algunos retos por delante

Sin embargo, es importante señalar que el reciclado directo de las baterías de litio es todavía una tecnología relativamente nueva, y hay varios retos que superar para que sea económica y técnicamente viable a gran escala.

Algunos de estos retos incluyen el desarrollo de métodos eficaces y rentables para desmontar y clasificar las baterías, y optimizar la recuperación de materiales valiosos como el litio, el cobalto y el níquel. Este paso debe pasar necesariamente por un nuevo diseño definido de la celda, el módulo y el pack.

Además, el reciclado directo puede ser costoso, lo que dificulta su competencia con la extracción de nuevos recursos. Los recicladores necesitan equipos especializados y mano de obra cualificada, lo que puede resultar caro. No obstante, los beneficios potenciales del reciclaje directo, como la reducción de la necesidad de extraer nuevos recursos y la disminución de los residuos, lo convierten en una opción atractiva.

La seguridad también es un problema en el reciclado directo. Las baterías de litio contienen electrolitos inflamables y pueden suponer un riesgo de incendio si no se manipulan correctamente. Por eso, las instalaciones de reciclaje deben tomar las medidas de seguridad adecuadas para minimizar estos riesgos.

Una apuesta de futuro

A pesar de las dificultades, investigadores e innovadores trabajan para que el reciclado directo sea más eficaz y rentable. La mejora de los procesos podría hacer del reciclaje directo una opción más sostenible para tratar las baterías de litio al final de su vida útil.

Por ello, en CIC energiGUNE aplicaremos el enfoque de reciclado directo en el marco del proyecto europeo Highspin, cuyo objetivo es desarrollar materiales, celdas y módulos de espinela LNMO||Si/C de alto voltaje de generación 3b, seguros y sostenibles, con una vía de industrialización corta, y demostrar su aplicación en automoción y transporte aeronáutico.

El reciclado directo realizado en estos electrodos permitirá seleccionar el proceso de reacondicionamiento más eficaz con el fin de conseguir el mismo rendimiento del electrodo que el de los electrodos no envejecidos.

Sin duda, el reciclaje directo es un método prometedor que ofrecerá una segunda vida a los cientos de miles de baterías que se desperdiciarán en los próximos años. Sin embargo, aún quedan muchos retos por superar para que sea rentable, y la investigación que se está llevando a cabo en CIC energiGUNE ya está trabajando en ello para contribuir a un futuro más sostenible tanto medioambiental como económicamente.

Descubre si seremos capaces de lograrlo permaneciendo atento a las próximas publicaciones en nuestras redes sociales y nuestra web.