Las baterías de litio están en todas partes. Desde ordenadores a teléfonos móviles, patinetes y automóviles eléctricos. Y aunque su vida útil es relativamente larga, tarde o temprano dejan de servirnos y debemos desecharlas. Sin embargo, el impacto que esto supone para el planeta, unido a la escasez de algunos de los materiales que las componen, nos obligan a reciclar las baterías de litio si queremos seguir fabricando máquinas y dispositivos eléctricos e inalámbricos.Y, de paso, reducir el impacto que causamos en el planeta.
Durante años, el proceso de reciclaje de baterías ha pasado de ser imposible a ser inviable económicamente. Pero hemos visto ya varios ejemplos de cómo ciencia y tecnología avanzan hacia un futuro en el que será factible descomponer baterías de litio y fabricar nuevos componentes con sus materiales originales. Fabricantes de automóviles como Tesla están viendo que resulta más rentable reciclar sus propias baterías que comprar determinadas materias primas, cada vez más caras.
Por el camino, de vez en cuando surgen investigaciones que aportan ayuda a esta imperiosa necesidad de reciclar baterías de litio. En esta ocasión, los responsables de la investigación son valencianos. Y su propuesta surge como consecuencia de una actividad poco relacionada con las baterías y los dispositivos eléctricos: la industria cerámica.
De fabricar cerámica a reciclar baterías de litio
En 2019, el Instituto de Tecnología Cerámica, con sede en Castellón y que forma parte de la Red de Institutos Tecnológicos de la Comunidad Valencia (Redit), inició una investigación que tenía como objetivo obtener óxido de cobalto. Se trata de un material que se importa de países como el Congo y que resulta imprescindible para esta industria, muy potente en España. Industria que abarca desde elementos decorativos o domésticos como azulejos, baldosas y vajillas hasta materiales y elementos de construcción y arquitectura.
El óxido de cobalto se emplea como colorante, para sintetizar pigmentos cerámicos, y para crear esmaltes de colores. También se emplea para fabricar vidrio azul cobalto. Y fuera de la industria cerámica, también se emplea en la fabricación de baterías para dispositivos móviles. Precisamente, este nexo de unión conecta la investigación antes mencionada. La búsqueda de un método para reciclar cobalto de productos ya agotados o desechados llevó a buscar entre las baterías de iones de litio que ya no eran aprovechables.
El método es similar al visto en estudios científicos anteriores. La clave está en separar los componentes de las baterías aislándonos entre sí. En esta ocasión, los científicos españoles querían separar el cátodo y extraer el óxido de cobalto que contiene. Pero se dieron cuenta de que con este mismo método, lograban dos propósitos en uno. Sirve tanto para obtener materias primas como para reconstruir la estructura original de cobalto de la celda de una batería eléctrica. Y se puede emplear para obtener cobalto pero también otros componentes de las baterías como el propio litio.
Pero a diferencia de otras técnicas para reciclar baterías de iones de litio, este método en cuestión implica someter a la batería a procesos mecánicos y térmicos a baja temperatura y sistemas de corte que separan los componentes. Así que al no haber procesos químicos implicados, se trata de una solución sostenible y no tóxica.
Reciclar baterías reconstruyéndolas
Más que un proceso de reciclaje, la propuesta del proyecto Batecat, nacido a raíz de este descubrimiento, es reconstruir la estructura original de la batería de iones de litio introduciendo de nuevo en la batería el litio que falta. Así, en vez de desecharlas, se podrían reciclar las baterías de litio agotadas con un método que consiste básicamente en ponerlas de nuevo en circulación.
Precisamente, el litio es uno de los componentes claves de las baterías actuales, presentes en aparatos, máquinas y medios de locomoción. Y aunque se puede obtener en abundancia, se concentra en unos pocos países, como Australia, Chile, China o Argentina. Su demanda ha hecho que suban sus precios y, además, hay que añadir el impacto que causa la minería como actividad de extracción.
En una entrevista a EFE, la responsable del área de Análisis y Ensayos del ITC, María Fernanda Gazulla, explica por qué una batería eléctrica deja de funcionar. “El litio es el elemento químico que va del ánodo al cátodo y al revés en el proceso de carga de la batería, y decimos que una batería ya no funciona cuando el litio ha perdido la habilidad de moverse en su interior porque se queda incrustado en lugares que se lo impiden”. Así, “recomponiendo su estructura original y reintroduciendo el litio que falta, este elemento puede volver a hacer su función”.
El equipo responsable del proyecto Batecat trabaja ahora con baterías tipo botón. El siguiente paso es aplicar su método de reutilización de baterías en modelos de mayor tamaño como los que utilizan teléfonos móviles u ordenadores. Y el fin último, lograr que las baterías desechadas de automóviles eléctricos puedan volver a funcionar como el primer día. Estas baterías recicladas pueden volver a cargarse y descargarse cien veces más y permanecer al 98 % de carga. Doblando así la vida útil de las baterías de iones de litio actuales.
