Un equipo de investigadores de la Universidad Rice ha desarrollado un nuevo método que recupera hasta el 50% del litio de los cátodos de baterías de iones de litio (LIB) usadas, en solo 30 segundos.
El enfoque innovador utiliza radiación de microondas y un solvente biodegradable, proporcionando un método más eficiente y respetuoso con el medio ambiente para la recuperación selectiva de litio, según el estudio.
Problemas con las Técnicas de Reciclaje Actuales
Las técnicas de reciclaje actuales a menudo dependen de ácidos fuertes, mientras que las alternativas ecológicas, como los solventes eutécticos profundos (DES), han tenido dificultades para lograr eficiencia y viabilidad económica, recuperando menos del 5% del litio debido a la contaminación y a los procesos que consumen mucha energía.
“La tasa de recuperación es baja porque el litio suele precipitarse en último lugar, después de otros metales”, explicó Salma Alhashim, autora principal y exalumna del doctorado de Rice.
Innovación en el Método de Recuperación
“Nuestro objetivo era atacar específicamente al litio utilizando una mezcla DES de cloruro de colina y etilenglicol, que rodea al litio con iones de cloruro y lo filtra en la solución”, dijo Alhashim.
El equipo descubrió que el cloruro de colina, un componente del DES, absorbe eficazmente las "microondas". Al sumergir los residuos de las baterías en el disolvente y aplicarles radiación de microondas, pudieron filtrar selectivamente el litio en detrimento de otros metales.
“Este proceso es similar a cómo un microondas de cocina calienta la comida rápidamente”, dijo Sohini Bhattacharyya, uno de los dos autores principales del estudio. “La energía se transfiere directamente a las moléculas, acelerando la reacción mucho más allá de los métodos de calentamiento convencionales”.
Comparación con Métodos Convencionales
En comparación con el calentamiento con baño de aceite, que requiere 12 horas para recuperar el 87% del litio, el proceso basado en microondas logra la misma recuperación en solo 15 minutos.
Perspectivas del Mercado de Baterías de Iones de Litio
Se espera que el mercado mundial de baterías de iones de litio, valorado en más de 65 mil millones de dólares en 2023, crezca más del 23% en los próximos ocho años. Este avance en la recuperación de litio no solo tiene el potencial de mejorar la sostenibilidad y la eficiencia del reciclaje de baterías, sino también de satisfacer la creciente demanda de materiales para baterías en un mercado en expansión.
