Ingenieros de la Universidad de Toronto proponen un nuevo método más sostenible para extraer litio, cobalto, níquel y manganeso de las baterías de iones de litio que han llegado al final de su vida útil.

En un artículo publicado recientemente en Resources, Conservation and Recycling, los investigadores explican que los procesos convencionales para reciclar las baterías de iones de litio consumen mucha energía y no son respetuosos con el medio ambiente.

Por un lado, la pirometalurgia, que utiliza temperaturas extremadamente altas, produce emisiones de gases de efecto invernadero. Por otro, la hidrometalurgia, que utiliza ácidos y agentes reductores para la extracción, genera aguas residuales que hay que procesar y manipular.

En cambio, el grupo de la Universidad de Toronto utiliza la extracción con fluidos supercríticos para recuperar los metales de las baterías de iones de litio al final de su vida útil. Este proceso separa un componente de otro utilizando un disolvente de extracción a una temperatura y presión superiores a su punto crítico, donde adopta las propiedades de un líquido y un gas.

Para recuperar los metales, los científicos utilizaron dióxido de carbono como disolvente, que se llevó a la fase supercrítica aumentando la temperatura por encima de los 31 grados centígrados y la presión hasta los 7 megapascales.

Pudieron demostrar que este proceso igualaba la eficiencia de extracción de litio, níquel, cobalto y manganeso al 90% en comparación con los procesos de lixiviación convencionales, al tiempo que utilizaba menos productos químicos y generaba una cantidad significativamente menor de residuos secundarios. La principal fuente de energía gastada durante el proceso de extracción con fluidos supercríticos se debió a la compresión del dióxido de carbono.

"La ventaja de nuestro método es que utilizamos el dióxido de carbono del aire como disolvente en lugar de ácidos o bases altamente peligrosos", dijo la investigadora principal, Gisele Azimi, en un comunicado de prensa. "El dióxido de carbono es abundante, barato e inerte, y además es fácil de manejar, ventilar y reciclar".?

Una conexión con cafeína

La extracción con fluidos supercríticos no es un proceso nuevo. Se ha utilizado en las industrias alimentaria y farmacéutica para extraer la cafeína de los granos de café desde la década de 1970. El trabajo de Azimi y su equipo se basa en investigaciones anteriores realizadas en el laboratorio para recuperar elementos de tierras raras de baterías de níquel-hidruro metálico.

Sin embargo, es la primera vez que este proceso se utiliza para recuperar metales de las baterías de iones de litio.

"Ahora estamos avanzando hacia la comercialización de este método para aumentar su nivel de preparación tecnológica. Nuestro siguiente paso es concretar las asociaciones para construir instalaciones de reciclaje a escala industrial para los recursos secundarios. Si se habilita, sería un gran cambio de juego", dijo Azimi.

En su opinión, si se reciclan más baterías, es posible sostener la restringida cadena de suministro de metales para baterías y ayudar a bajar el coste de las baterías de los vehículos eléctricos, haciéndolos más asequibles.

Noticia tomada de: MINING /  Traducción libre del inglés por World Energy Trade