El litio es uno de los materiales esenciales en la fabricación de baterías de coches eléctricos. Ha adquirido tanta importancia que a veces se le denomina oro blanco. Con una demanda de 442 kt (kilotoneladas) prevista para 2030, frente a las 92 kt de 2023, y un elevado riesgo de desabastecimiento, según la Agencia Internacional de la Energía, la necesidad de encontrar fuentes alternativas al litio, como el reciclado del litio existente, es una auténtica necesidad.
Trabajando en el aspecto del reciclado, un equipo de investigadores de la Universidad Rice (Houston, EEUU) ha desarrollado un nuevo método que recupera hasta el 50% del litio de los cátodos de las baterías de iones de litio en sólo 30 segundos. Y eso es una auténtica revolución.
La solución para recuperar el litio de las baterías: vitamina B4 al microondas
Un equipo de investigadores del laboratorio Rice ha logrado desarrollar una forma eficaz de extraer el litio de las baterías usadas. Utilizado en la electrónica de consumo, su demanda se ha disparado en los últimos años, sobre todo a raíz de la aparición de los vehículos eléctricos y, más en general, de la transición ecológica mundial.
Y aunque el metal tiene fama de ser abundante, suficiente en todo caso para abastecer la demanda mundial durante décadas, no todo el litio es extraíble. Se necesitan enormes recursos hídricos, por ejemplo, a menudo en entornos áridos.
Además, no es extraíble al ritmo al que se va a necesitar, pues una mina de litio tarda cinco años en ser operativa, sin contar la puesta en marcha del refinado, una actividad también contaminante. Por último, existe un riesgo geopolítico de quedarse sin litio en Occidente, ya que China controla casi toda la cadena de valor del preciado litio, es decir, el refinado. Por todas esas razones, el reciclaje de las baterías es clave.
Sohini Bhattacharyya y Salma Alhashim, las dos investigadoras de la Rice University han logrado idear un método rápido, eficaz y respetuoso con el medio ambiente para la recuperación selectiva del litio. Para ello, utilizaron radiación de microondas y un disolvente fácilmente biodegradable.
El proceso extrae el 50% del litio contenido en los cátodos de las baterías de iones de litio en sólo 30 segundos. Un avance más que bienvenido en un panorama en el que los actuales métodos de reciclaje son largos y tediosos. En la actualidad, menos del 5% del litio es reutilizable, lamentan desde el laboratorio de Rice.
«La tasa de recuperación es tan baja porque el litio suele recuperarse en último lugar, después de todos los demás metales, así que nuestro objetivo era encontrar una forma de centrarnos específicamente en el litio», explica Salma Alhashim, antigua estudiante de doctorado de Rice que también es autora principal del estudio.
Este método consiste en utilizar un disolvente eutéctico (mezcla que posee una alta estabilidad en estado líquido y cuyos componentes son insolubles en estado sólido) compuesto por una mezcla de cloruro de colina (al 60% es vitamina B4) y etilenglicol.
Los cátodos de las pilas usadas se sumergen en este disolvente y se someten a microondas. Las microondas actúan como un acelerador de la reacción química, «del mismo modo que un horno microondas calienta rápidamente los alimentos», explica Sohini Bhattacharyya.
Con este nuevo método es posible recuperar el 87% del litio de una batería de coche en sólo 15 minutos. Con una técnica convencional (como un baño de aceite), se tardan unas 12 horas en extraer una cantidad similar. Los investigadores señalan que otros materiales, como el cobalto o el níquel, pueden extraerse modificando el disolvente.
«Otra ventaja es la estabilidad del disolvente. Como el método del baño de aceite lleva mucho más tiempo, el disolvente empieza a descomponerse, lo que no ocurre con los ciclos cortos de calentamiento de un horno microondas», afirma Salma Alhashim.
Los trabajos del laboratorio Rice se perfilan como una solución efectiva a los problemas de abastecimiento que empiezan a plantearse con este material.
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