Las baterías de litio son dispositivos portátiles de almacenamiento de energía que se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde teléfonos móviles hasta vehículos eléctricos. Estas baterías son muy populares debido a su alta densidad de energía, lo que significa que pueden almacenar una gran cantidad de energía en comparación con su tamaño y peso. Sin embargo, una de las preguntas más comunes es si las baterías de litio son reciclables.
En este artículo vamos a contarte si las baterías de litio son reciclables, cuáles son sus costes y cómo se pueden reciclar.
Funcionamiento de una batería de litio
La clave del funcionamiento de las baterías de litio radica en su estructura interna. Estas baterías contienen uno o varios celdas individuales, y cada celda está compuesta por tres componentes principales: un ánodo (electrodo negativo), un cátodo (electrodo positivo) y un electrolito. El ánodo está hecho de grafito, el cátodo está compuesto de óxido de litio y cobalto, y el electrolito es una solución que permite el flujo de iones de litio entre los electrodos.
Cuando la batería está cargada, los iones de litio se mueven desde el cátodo hacia el ánodo a través del electrolito. Este proceso es impulsado por una reacción química que ocurre dentro de la celda de la batería. Durante la descarga, los iones de litio regresan desde el ánodo hacia el cátodo a través del electrolito, generando una corriente eléctrica que puede ser utilizada para alimentar dispositivos electrónicos o motores eléctricos.
La capacidad de una batería de litio se mide en miliamperios-hora (mAh) y determina cuánta energía puede almacenar. Cuanto mayor sea la capacidad de la batería, más tiempo podrá alimentar un dispositivo antes de necesitar ser recargada.
Estas baterías requieren un sistema de gestión de carga para garantizar un funcionamiento seguro y prolongar su vida útil. Este sistema se encarga de controlar el flujo de corriente durante la carga y descarga, evitar sobrecargas o descargas excesivas, y proteger la batería contra condiciones adversas, como altas temperaturas.
¿Las baterías de litio son reciclables?
Cuando hablamos de economía circular, siempre pensamos en la valorización de todos los compuestos y componentes de los residuos. Sin embargo, conseguirlo es realmente complicado desde el punto de vista técnico, sobre todo desde el punto de vista económico. Si además añadimos que el residuo de partida son las baterías de litio no recargables, los retos de hoy son unos que la industria del reciclaje difícilmente se puede permitir.
Desde el punto de vista de la eliminación, reciclar baterías de litio no es atractivo. Exactamente lo contrario del nombre de su hermana batería recargable de iones de litio. Este último contiene cobalto, un elemento químico buscado por su alto valor de mercado, lo que lo convierte en un gran atractivo para la industria del reciclaje.
Sin embargo, debemos reciclar todas las celdas y paquetes de baterías. Además, la industria del reciclaje debe hacerlo técnica y económicamente factible.
Proyecto de reciclaje de litio para baterías no recargables
Actualmente, no existe un proceso industrial dedicado a la recuperación de litio primario. Debido a la decisión de reciclar con otro tipo de baterías de litio, es difícil cuantificar los elementos recuperados de dichas baterías. El objetivo básico del proyecto RELIBANE (financiado por ICEX bajo el contrato 14/2019) de recuperación de litio a partir de baterías no recargables es la investigación a nivel de laboratorio. Posteriormente se desarrolló a escala industrial un proceso hidrometalúrgico específico y único.
De este modo, se puede recuperar el litio contenido en las baterías primarias recogidas como residuos. De esta forma, el litio y otros elementos presentes en la batería pueden utilizarse como materia prima para la fabricación de nuevas baterías, reduciendo la necesidad de materias primas naturales.
Desde el punto de vista energético y ambiental, los procesos hidrometalúrgicos para extraer litio serían más favorables que los procesos existentes. El método propuesto por Envirobat España en el proyecto RELIBANE consta de dos procesos principales: mecánico y químico, precedidos de un paso igualmente importante: la descarga de la batería.
Propiedades del litio
El litio es un metal muy reactivo y presenta un alto riesgo de incendio si no se manipula adecuadamente. Por lo tanto, la primera etapa del proceso es la optimización del proceso de descarga de la batería. Para esto, se utilizan varias soluciones que contienen solutos ecológicos, en los que se insertan baterías. Este método de descarga favorece la posterior reutilización de los reactivos, evitando así la generación de residuos.
A esto le sigue la separación física seguida de la concentración del litio que se pretende recuperar como elemento principal. Cabe recalcar que el desempeño y la calidad de los compuestos recuperados están determinados principalmente por la etapa final, la etapa hidrometalúrgica, la cual se divide en dos pasos principales: la lixiviación, cuyo fin es extraer litio y la precipitación, a través de la cual se obtiene el compuesto de litio deseado. La recuperación posterior de los compuestos restantes lixiviados con litio será objeto de estudio.
Objetivos futuros
Una forma de hacer que el reciclaje sea omnipresente es hacer que los fabricantes piensen en la reciclabilidad desde el principio. En los últimos años, la idea ha cobrado fuerza: los fabricantes y los recicladores trabajan juntos para obtener beneficios generando la menor cantidad de residuos posible.
En una economía lineal, cuando una batería se agota, termina en un vertedero. Pero en una economía circular, las baterías no se desperdician, sino que reinician su vida como materia prima y regresan a la cadena de fabricación.
Pero para que la economía de la batería circular funcione, las plantas de reciclaje deben coincidir con la producción de las plantas de fabricación. Esto garantizaría un suministro continuo, reduciría costos y reduciría potencialmente la huella ambiental en comparación con la minería. El desarrollo de asociaciones en toda la cadena de suministro, desde las refinerías hasta los fabricantes de automóviles y los recicladores de baterías, será fundamental para que esto suceda.
La innovación de las baterías de iones de litio aún se encuentra en la etapa de desarrollo, en comparación con medio siglo de baterías de plomo-ácido, las baterías de iones de litio han logrado un progreso notable en poco más de una década. Sin embargo, puede pasar otra década antes de que la solución realmente alcance la escala necesaria.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre si las baterías de litio son reciclables y qué características tienen.