ITE impulsa un proyecto para reciclar baterías de litio al completo

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En la actualidad, el porcentaje de reciclaje de las baterías varía según diversos factores, como la tecnología de reciclaje utilizada, la química de la batería y el estado de la misma, entre otros. El nuevo reglamento europeo de agosto de 2023 sobre baterías marca unos objetivos muy ambiciosos en cuanto al reciclado de baterías. Concretamente, fija unos objetivos de recuperación del 50% para el litio y 90% para cobalto, níquel y cobre para 2028, que aumentará hasta el 80% y 95% respectivamente para 2031. Además, exige una eficiencia de reciclaje del 65% de las baterías completas para 2026 y del 70% para 2031.

Actualmente, a escala piloto se están consiguiendo porcentajes de recuperación de cobalto, níquel o cobre entre el 85 y el 90% en función del proceso, sin embargo, es necesario alcanzar también estos niveles de recuperación a escalas industriales, cosa que a día de hoy no está establecido todavía. Si hablamos del porcentaje que se recicla actualmente teniendo en cuenta el peso total de la batería, los procesos actuales que no tienen en cuenta la recuperación de muchos de los componentes de la batería que no sean el cátodo, hace que no se supere en promedio, el 50% de eficiencia de reciclado, por tanto, es necesario abordar el reciclado de otros componentes.

En este marco, el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) ha puesto en marcha el proyecto RECILION con el objetivo de poder reciclar los materiales de las baterías de litio una vez concluye su vida útil.

Su finalidad es desarrollar un proceso integral para el reciclado de baterías de litio ion, con el propósito de maximizar la eficiencia y sostenibilidad de este proceso. Para ello, se enfoca en el desarrollo de tecnologías innovadoras para la separación y recuperación de materiales críticos, así como en la evaluación de la calidad y rendimiento de los componentes reciclados en aplicaciones prácticas, como la fabricación de nuevos electrodos para baterías.

“El objetivo de RECILION es desarrollar tecnologías de reciclaje avanzadas que no solo sean efectivas, sino también reproducibles a escala comercial. A lo largo del proyecto, se pretende generar un conocimiento profundo y detallado sobre los procesos de reciclaje de baterías”, explica a pv magazine Laura Cebrián, investigadora y responsable del proyecto.

Tradicionalmente, a nivel industrial, el reciclaje se centra en los metales del cátodo debido a su alto valor económico y la dificultad para su obtención, ya que no se encuentran en territorio europeo y deben ser importados de fuera, y no tanto en el resto de los componentes que forman parte de un battery pack (envolvente, sistema de refrigeración, cables, ánodos, etc.). En cambio, “este proyecto tiene el objetivo de investigar sobre el reciclaje de toda la celda de la batería al completo, no únicamente los materiales más valiosos. Entre los resultados que esperamos obtener se encuentra el reciclado selectivo del grafito del componente anódico mediante una estrategia que elimine eficientemente el binder, mejorando así la calidad del material recuperado. También, se llevará a cabo la recuperación de materiales catódicos por electrolixiviación, que serán utilizados como precursores para la síntesis de nuevos cátodos, y la validación de todos estos materiales reciclados como componentes para baterías”, añade Laura Cebrián.

La investigadora detalla que, además de la electrolixiviación, se utilizarán tecnologías químicas innovadoras para abordar los desafíos del reciclaje de baterías. Se explorarán alternativas más sostenibles y seguras para el proceso de deslaminado de electrodos, como el uso de disolventes eutécticos profundos (DES) en lugar de disolventes tóxicos convencionales. Asimismo, se propondrán técnicas novedosas, como el uso de fluidos supercríticos, como el dióxido de carbono, para retirar selectivamente el aglutinante sin dañar el grafito u otros componentes valiosos. Además, se considerará una tecnología basada en sales fundidas a baja temperatura para la separación de materiales de cátodo de colectores de corriente, lo que promete reducir el consumo energético y los costos operativos asociados con los métodos térmicos convencionales.

El nuevo reglamento europeo de agosto de 2023 sobre baterías estipula que las nuevas baterías fabricadas a partir de 2031 deben contener, al menos, un 6% de litio, 6% de níquel y 16% de cobalto reciclados. Estos porcentajes aumentan a 12%, 15% y 26%, respectivamente, para 2036.

 

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