Hay términos que marcan nuestra cotidianidad: aquellos que escuchamos todo el tiempo y que se relacionan con objetos o situaciones rutinarios; las baterías de litio son uno de ellos. Hoy en día, estos elementos están por todas partes: en los ordenadores, teléfonos móviles, auriculares inalámbricos, autos eléctricos, instalación de paneles solares, entre otros. Sin embargo, su utilización permanente también conlleva hacia un aumento del material desechado que, unido a la escasez de algunos materiales, supone la necesidad de que estas entren a procesos de reciclaje y reutilización. Por ello, en este artículo de Futuro Eléctrico te lo contaremos todo sobre reciclar baterías de litio, así que ¡vamos a por ello!
Tabla de contenidos
¿Qué son las baterías de litio?
Las baterías de litios son dispositivos capaces de almacenar energía, así como de liberarla, a través del flujo de electrones entre dos electrodos. El flujo de electrones inicia en el electrodo negativo (ánodo) y se mueve hacia el positivo (cátodo).
Este tipo de baterías utiliza compuestos de litio como uno de los electrodos (ánodo), partiendo del hecho de que es un elemento sólido ligero que tiene la capacidad de moverse entre los electrodos sin que las reacciones químicas sufran ninguna modificación.
Las baterías de litio son herramientas bastante útiles ya que su densidad de energía es superior. Para mejorar su rendimiento y seguridad, incorporan a su vez otros elementos como el sensor de temperatura, el regulador de tensión y un monitor de estado de carga.
¿Qué pasa con las baterías de litio cuando ya no sirven?
Cuando estas baterías llegan al final de su vida útil se pueden tomar dos caminos para su disposición: desecharlas como si fueran un residuo orgánico o iniciar con ellas un adecuado proceso de reciclar baterías de litio.
Sin duda, la primera opción es, por mucho, la menos recomendable. En primer lugar, porque cuando las baterías se disponen en un cubo de basura común y se mezclan con otros componentes puede llevar a reacciones peligrosas que, eventualmente, desencadenen en incendios o liberación de gases.
Además, los materiales pesados y componentes tóxicos de estos elementos se filtran al suelo y al agua y contaminan los recursos naturales, aumentando el riesgo de la pérdida de estos. Esto sin contar con el hecho de que su manipulación inadecuada desencadenaría problemas de salud, como problemas respiratorios, cáncer o daños al sistema nervioso.
Ahora bien, si las baterías llegan al final de su vida útil y se inicia un proceso de reutilización y reciclaje se garantiza un granito de arena para disminuir la contaminación del planeta, conservando así nuestro habitad y el de todas las demás especies. Esto se ha reforzado por las iniciativas de diferentes gobiernos y organizaciones para incentivar la consciencia ambiental y la implementación de regulaciones gubernamentales. De esta manera se pueden reutilizar las baterías usadas en baterías de segunda vida, o implementar los materiales recuperados en la creación de nuevas baterías, disminuyendo la producción de desechos y garantizando la utilización responsable de miles de dispositivos.
¿Cómo se reciclan las baterías de litio?
En términos generales, el proceso para reciclar baterías de litio implica la completa separación de sus componentes y materiales. De esta manera, se extraen los diferentes metales con los que se han fabricado (cobalto. Niquel, litio, entre otros) para que, como mencionamos anteriormente, sean reutilizados en la fabricación de nuevas baterías.
Generalmente, el proceso para reciclar baterías de litio se conoce como Lixiviación: este inicia con la recolección de baterías, clasificación y descarga de electricidad. A continuación, se separan los componentes para obtener el ánodo y el cátodo completamente separados.
En la actualidad, muchos países —como España— se están preparando para la recolección, reutilización y reciclaje de estos materiales, aunque en muchos de ellos aún no haya plantas de tratamiento. Y aunque, por el momento, el proceso resulta inviable económicamente, se están realizando investigaciones y pruebas que dan luz sobre reciclar baterías de litio de forma responsable y eficiente. Entre ellos vale mencionar:
1. Proyecto Batecat para reconstruir baterías
Esta propuesta tiene como objetivo el reconstruir la estructura original de las baterías de litio, complementando en la batería el litio faltante y logrando así que las baterías que han llegado a al fin de vida útil entren de nuevo en circulación. Por el momento, el proyecto está realizando pruebas en las baterías tipo botón, aunque se espera que en poco tiempo se pueda aplicar a modelos de mayor tamaño (móviles y ordenadores) y, luego, a las baterías de los coches eléctricos para que permanezcan al 98% de carga.
2. Proyecto del Instituto de Tecnología Cerámica para la obtención de óxido de cobalto
Este instituto quiere lograr recuperar el oxido de cobalto de diferentes objetos desechados, entre ellos, las baterías de litio. Este óxido se emplea como colorante, para crear esmaltes de colores y para sintetizar pigmentos cerámicos, lo que lo hace imprescindible para la industria de elementos decorativos, domésticos, de construcción y arquitectura.
Para lograrlo se separan y aíslan los componentes de las baterías. Los científicos se han centrado en separar el cátodo y extraer el dióxido de cobalto que contiene. Haciendo esto, no solo obtienen materias primas, sino que también pueden reconstruir la estructura original de la celda de una batería eléctrica. Esta posibilidad somete a la batería a procesos mecánicos y térmicos, así como a sistemas de corte, sin implicar procesos químicos.
3. Proyecto BeeCycle para el pretratamiento mecánico
Ahora bien, en España se han anunciado otros nuevos proyectos, como es el caso de BeeCycle. Este es de la española BeePlanet Factory y la empresa coreana SungEel HiTech.
La idea es crear una instalación, en principio de automoción, que permita tratar 10.000 toneladas al año con alcance hasta la black mass. La empresa BeeCycle, entonces, se encargará de los procesos que incluyen el pretratamiento mecánico, es decir, la descarga eléctrica, la separación de componentes (plásticos, metálicos, férricos y de trituración). La masa negra resultante, en donde se mezclan el cobalto, el níquel, el litio, etc.) se procesaría en otros países de Europa.
Edesa e Iberdrola son otras dos empresas que se unirán al negocio montando sus propias plantas de tratamiento mecánico.
4. Proyecto Novolitio con dos líneas de negocio
Como último ejemplo de reciclar baterías de litio vale resaltar la compañía Novolitio, la cual será creada por Sardinero. En un principio, esta empresa tendrá dos líneas de negocio: la primera es la producción y venta de black mass y, la segunda, la recuperación de los módulos de batería en buen estado para darles una segunda vida útil.
¿Dónde se reciclan las baterías de litio?
Según la regulación actual de España, las baterías de litio deben desecharse en puntos de reciclaje público de cada comunidad autónoma, así como en los puntos de recogida de cada fabricante, cuando aplique. Por ningún motivo se deben desechar en los cubos de basura común, debido a los múltiples riesgos mencionados anteriormente.
Ahora bien, los siguientes pasos del proceso de reciclaje se deben desarrollar en plantas de tratamiento especializada. En España no hay de estas plantas, por el momento, por lo que los residuos se envían a otros países de Europa, como Alemania o Francia.
El futuro del reciclaje de baterías de litio
Gracias a los constantes avances tecnológicos, el negocio de reciclar baterías de litio se expande cada vez más y con mucha fuerza.
Una de las principales tendencias al respecto está vinculada a reciclar baterías de litio directamente. Este proceso tendría la capacidad de producir materiales catódicos bien definidos y aumentar el valor de los materiales activos regenerados. Esto teniendo en cuenta que es un proceso bastante suave, que no requiere energía ni productos químicos intensos, lo que reduce el impacto medioambiental, a la vez que aumenta las tasas de recuperación y la producción de materiales de mayor calidad.
En España, se están realizando exhaustivos proyectos de ensayo para reciclar baterías de litio. Ejemplo de ello, es el proyecto piloto Batraw, el cual busca recuperar los materiales críticos mediante proceso mecánicos e hidrometalúrgicos.
Además, el Instituto Tecnológico Metalmecánico, Mueble, Madera, Embalaje y Afines está probando una nueva técnica para extraer el 99% de los metales a través de la electrolixiviación de las láminas catódicas con un tratamiento de ultrasonidos.
Por otro lado y cómo última referencia, el Instituto Tecnológico de Energía en Valencia puso en operación una planta piloto que transforma residuos forestales en carbón activo y con dicho carbón fabrica celdas de batería de litio de última generación.
Palabras finales
No hay duda de que el camino para reciclar baterías de litio sigue siendo bastante largo y complejo, especialmente debido a la complejidad de los procesos que involucra, así como a los altos costos de ponerlos en marcha. Sin embargo, las múltiples investigaciones y proyectos son un buen referente de avance y se espera que, en un mediano plazo, haya cambios positivos al respecto.