Investigadores de la Universidad de Birmingham han desvelado un nuevo proceso para de reciclaje de baterias de vehiculos. Han puesto el foco de la investigación en reciclar el cátodo, que es el componente más valioso de las baterías de coches eléctricos usadas. Este proceso utiliza menos energía y productos químicos peligrosos que los métodos de reciclaje actuales.
Su nuevo proceso, que utiliza un ácido orgánico como el ácido ascórbico (vitamina C) como agente lixiviante, se probó en el material del cátodo de una celda de batería del Nissan Leaf de primera generación que había recorrido 65.000 kilómetros.
Los resultados de estas pruebas, publicados en ChemRxiV, muestran que el ácido ascórbico lixivia selectivamente materiales de electrodos de bajo valor (óxido de litio y manganeso) en un estado sólido que puede reciclar directamente materiales de alto valor a base de níquel y cobalto.
debe dejarse adentro.
Nuevo método de reciclaje de baterias usadas
Este nuevo método tiene un gran potencial para simplificar el reciclaje de baterías y actualmente se centra en reciclar los elementos disolviendo el electrodo positivo con ácidos fuertes. Esto crea el problema adicional de manejar residuos potencialmente peligrosos del proceso de reciclaje.
Además, depende de la trituración inicial de las baterías, que mezcla los componentes y crea un cúmulo de sustancias químicas que sólo pueden separarse mediante procesos químicos.
El proceso de lixiviación fue ideado por el profesor Peter Slater, el profesor Paul Anderson y la doctora Laura Driscoll, de la Facultad de Química de Birmingham, y ha sido patentado por University of Birmingham Enterprise. El profesor Slater explica que «la química de las baterías, y la de los cátodos en particular, evoluciona constantemente para satisfacer la demanda de mayor densidad energética.
Sin embargo, el reciclado de baterías ha permanecido relativamente estático y se ha centrado en descomponer los cátodos en sus componentes individuales, sobre todo cuando se reciclan productos químicos mixtos, con lo que se pierde mucho valor interno del material del cátodo».
«El reto del reciclado de productos químicos mixtos es separar los materiales de bajo y alto valor. Nuestro método elimina materiales de baja calidad y deja materiales de alta calidad en estado sólido, para que puedan reciclarse directamente y conservar su alto valor», afirmo Slater.
El equipo de investigación utilizó el mundo real Comenzamos nuestra investigación desde una perspectiva e investigamos lo que realmente sucede.
La cadena de reciclaje
Eligieron la batería del Nissan Leaf porque era el primer coche eléctrico que se vendía en grandes cantidades. Tanto el coche como la batería serían los primeros en entrar en la cadena de reciclaje.
El profesor Slater dijo: «Nuestro método reduce el costo y la cantidad de pasos necesarios para recuperar el material catódico, lo que permite remanufacturarlo y utilizarlo en baterías nuevas con un impacto ambiental mínimo».
La investigación forma parte del proyecto ReLiB (Recycling and Reuse of EV Lithium-ion Batteries), un consorcio multiinstitucional de investigadores financiado por la Faraday Institution y dirigido por la Universidad de Birmingham, cuyo objetivo es mejorar la velocidad, la economía y la huella ambiental de los procesos de reciclado.
