El crecimiento acelerado del mercado de los vehículos eléctricos ha traído consigo una consecuencia inevitable: el aumento de residuos provenientes de baterías que llegan al final de su vida última. Estas baterías contienen materiales valiosos, siendo el litio uno de los más codiciados. Sin embargo, recuperarlo no es tarea sencilla. Los procesos actuales suelen requerir productos químicos agresivos, temperaturas extremas y pasos adicionales para obtener un compuesto realmente útil en la fabricación de nuevas baterías.El problema de las técnicas tradicionalesHoy día, la mayor parte del litio recuperado de baterías usadas se extrae a través de la llamada «masa negra», una mezcla triturada de materiales de cátodo que debe someterse a un tratamiento químico o térmico para recuperar los metales. Este proceso suele generar carbonato de litio, que a su vez debe transformarse posteriormente en hidróxido de litio para poder ser reutilizado eficientemente en nuevas baterías. Esta conversión adicional implica más energía, más emisiones y más costes.Una solución inspirada en el propio funcionamiento de la bateríaUn equipo de ingenieros de la Universidad de Rice, en Estados Unidos, ha decidido mirar el problema desde otro ángulo. Se preguntaron: “Si al cargar una batería el litio sale del cátodo, ¿por qué no aplicar ese mismo principio para extraerlo de forma controlada en el proceso de reciclaje?”. Esta pregunta los llevó a desarrollar un sistema electroquímico que, en lugar de destruir la estructura del cátodo, la estimula para que libere iones de litio de forma ordenada y sin necesidad de sustancias agresivas.Cómo funciona el nuevo sistema electroquímicoEl método consiste en una célula electroquímica compacta que utiliza electricidad, agua y materiales reciclados para producir directamente hidroxido de litio de alta pureza. Durante el proceso, los iones de litio se movilizan a través de una membrana de intercambio de cationes hacia un flujo de agua. Simultáneamente, en el ánodo, se realiza una reacción de división del agua que genera los iones hidroxilo necesarios. Estos dos componentes se combinan en la corriente acuosa para formar un hidróxido de litio con una pureza superior al 99 %, lo que lo hace apto directamente para uso industrial en nuevas baterías.Ventajas energéticas y medioambientalesUna de las mayores ventajas de esta tecnología es su eficiencia energética. En sus pruebas, el sistema requirió solo 103 kilojulios por kilogramo de masa negra en su modo más eficiente, lo que representa casi diez veces menos energía que los métodos tradicionales de lixiviación ácida. Además, al eliminar el uso de ácidos corrosivos y la necesidad de calentar a altas temperaturas, se reducen significativamente tanto los riesgos laborales como la huella ambiental del proceso.Compatibilidad con distintas químicas de bateríasEste enfoque no está limitado a un solo tipo de batería. El sistema fue probado con distintos materiales catódicos, como fosfato de hierro y litio (LFP), óxidos de manganeso y litio, y combinaciones de níquel-manganeso-cobalto (NMC). En todos los casos, el proceso logró mantener una tasa de recuperación de litio cercana al 90 % durante más de 1000 horas de funcionamiento continuo, según reporta el estudio publicado en la revista Joule.Pensado para la automatización industrialOtro aspecto innovador es la posibilidad de integrar este sistema en líneas de desmontaje automatizadas. El equipo demostró que es posible procesar directamente los electrodos de fosfato de hierro y litio adheridos a sus láminas de aluminio, sin necesidad de raspar o realizar tratamientos previos. Esto sugiere que en un futuro podría existir una cadena continua en la que los electrodos recuperados ingresen directamente al reactor, que operaría con electricidad de baja huella de carbono para producir de forma limpia un compuesto reutilizable.Perspectivas de futuroLos investigadores ya tienen claro cuáles son los siguientes pasos: escalar el tamaño de los reactores, aumentar la cantidad de masa negra procesada, mejorar las membranas utilizadas para que sean más selectivas e hidrofóbicas, y optimizar la etapa final de concentración y cristalización del hidróxido de litio. Lograr esto podría significar un salto importante en la sostenibilidad de toda la cadena de producción de baterías, haciendo que el reciclaje no solo sea una opción, sino la más rentable y limpia.Implicaciones para la industria y el medio ambienteContar con un proceso que produzca directamente hidróxido de litio con alta pureza y eficiencia tiene el potencial de transformar la logística del reciclaje de baterías. Podría reducir la dependencia de la minería de litio, aliviar las presiones sobre las cadenas de suministro y ofrecer una solución viable para el creciente volumen de baterías en desuso. En lugar de verlas como residuos problemáticos, podrán considerarse fuentes valiosas de materia prima, cerrando el ciclo de vida de forma más responsable.La noticia Una nueva ruta para reciclar litio en baterías de coches eléctricos, más limpia y eficiente fue publicada originalmente en Wwwhatsnew.com por Natalia Polo.