Desde el smartphone que llevamos a diario, la tablet o el ordenador portátil, hasta cualquier otra herramienta eléctrica portátil que usamos en nuestro día a día llevan implícito el uso de un sistema de acumulación de energía eléctrica, o lo que comúnmente se conoce como baterías, en este caso baterías recargables.

Pero, ¿sabemos realmente qué es una batería, qué contiene o cómo se pueden recuperar los materiales que la hacen funcionar?

Muchas veces el desconocimiento de nuestro entorno nos provoca una mala gestión de algunos de los elementos que nos rodean cuando llegan al final de su vida útil.

Antes de conocer estos detalles, ¿sabrías decirme cuántos tipos de baterías existen en la actualidad?. Hablamos de las Níquel Metal Hidruro, Níquel Cadmio o nos centramos en las de Litio-Ion, ¿ahora mismo en boca de todos?

• Las Níquel Cadmio se utilizan principalmente para alimentar ordenadores portátiles, teléfonos móviles e inalámbricos y algunas variedades de juguetes, pero cada vez se usan menos.
• Las Níquel Metal Hidruro son una variedad de pilas menos perjudiciales para el medio ambiente y con una vida útil más larga.
• Las de Litio-Ion son las baterías con mayor capacidad de almacenamiento de energía en comparación con las dos anteriores y las que actualmente más se están utilizando.

Si bien, este post se podría alargar tanto como tomos tienen algunas de las enciclopedias, aquellas que cogen polvo en nuestras estanterías de casa, la idea inicial es la de poder conocer un poco mejor las baterías de Litio-Ion y el por qué es necesario atender a la recuperación de sus materiales al final de su vida útil.

Para entender la importancia de esta necesidad de materiales se debe conocer la dependencia de materias primas que sufre nuestro continente europeo, materias primas críticas como las que encontramos en las actuales baterías de Litio-Ion como son el cobalto, níquel, litio o manganeso. Muchos de estos materiales están concentrados en lugares muy concretos del planeta, lo que crea una mayor dependencia de estos.

Bien, ya sabemos que existen diferentes tipos de materiales dentro de las baterías de Litio-Ion, pero vamos a complicarlo un poco más, pues no solo existe un tipo de batería de Litio-Ion, sino que, según su aplicación, hablamos de diferentes químicas, es decir, los componentes que conforman las diferentes celdas de las baterías se basan en distintos materiales, cantidades y concentraciones, así como diferentes morfologías. Estos diferentes, digamos modelos, están cambiando desde su invención a finales de los años 90, ya sea debido a esa dependencia de materias primas o a los avances tecnológicos. Podemos contar con hasta 6 tipos distintos de modelos de baterías de Litio-Ion. Y por si lo estabas pensando, si, esto complicará su reciclaje.

Ya hemos asumido que somos dependientes en cuanto a materias primas pero, además, tenemos que añadir la tendencia a la descarbonización de nuestro sistema energético, que principalmente en el sector transporte está tendiendo hacia el vehículo eléctrico, que como ya sabemos, usa baterías de Litio-Ion. El objetivo de Europa es el de alcanzar la neutralidad del carbono en 2050.

Volviendo a la pregunta inicial, ya sabemos qué materiales conforman una batería y que existen muchos tipos de estas, pero además sabemos de la necesidad de nuestra comunidad europea en cuanto a la reutilización de estos materiales, por lo tanto, tendremos que recuperar dichos materiales al final de la vida útil de las baterías de Litio-Ion, pero, ¿cómo se hace?

Existen a día de hoy 3 grandes métodos para el reciclaje de dichas baterías denominados pirometalurgia, hidrometalurgia y reciclaje directo, cuya influencia sobre la cadena de valor es la siguiente:

• Pirometalurgia: proceso de fundición a alta temperatura, que suele constar de 2 pasos: primero, las baterías se queman en una fundición, donde se descomponen los compuestos y se queman los materiales orgánicos, como el plástico y el separador; después se generan nuevas aleaciones mediante la reducción del carbono de las cenizas.
• Hidrometalurgia: en este proceso, la recuperación de materiales se logra mediante una química acuosa, a través de la lixiviación en disoluciones ácidas (o básicas) y su posterior concentración y purificación, mediante evaporación o separación del disolvente. La pureza y calidad de los metales extraídos se suele diferenciar en función de esa última etapa de purificación del proceso.
• Reciclaje Directo: método de recuperación propuesto para reacondicionar y recuperar directamente los materiales activos de las baterías, conservando su estructura original.

Si atendemos a la neutralidad del carbono, el primer método dejará de ser viable a largo plazo, pues conlleva una serie de emisiones de gases de efecto invernadero asociadas, por lo que las vías más sostenibles serán la hidrometalurgia y el reciclaje directo.

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Juan Castro

Ingeniero Químico y Técnico Superior de Gestión de Prevención de Riesgos Laborales, Calidad y Medio Ambiente por la Universidad de Valladolid. Desarrolla su trabajo en el Área de Economía Circular donde realiza estudios de proyectos de I+D+i orientados a la investigación de tecnologías avanzadas de tratamiento de efluentes líquidos, valoración de residuos y recuperación de nutrientes.

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