El reciclaje ya se tiene en cuenta en el desarrollo de nuevos materiales para baterías

Economía circular: Retos y enfoques futuros para el reciclaje de baterías

13.01.2022 - Alemania

La cadena de valor circular de las baterías encierra un enorme potencial. Un artículo de revisión sobre el reciclaje de baterías ofrece una visión general de los retos que plantean los nuevos conceptos de materiales para el reciclaje de baterías y el "diseño para el reciclaje" como enfoque prometedor de una economía sostenible de las baterías.

La cadena de valor circular de las baterías encierra un enorme potencial ecológico y económico: El uso de materiales reciclados no sólo reduce los costes de las materias primas, sino que también permite ahorrar energía en la producción de baterías. Un artículo de revisión sobre el reciclaje de baterías publicado en la revista científica "Advanced Energy Materials" ofrece una visión general de los retos que plantean los nuevos conceptos de materiales para el reciclaje de baterías, el "diseño para el reciclaje" como enfoque prometedor de una economía sostenible de las baterías, así como la normativa y las nuevas exigencias de las directivas sobre baterías en Estados Unidos, la Unión Europea (UE) y China. "El desarrollo dinámico del mercado de las pilas se refleja también en los materiales utilizados. A menudo se utiliza una mezcla de materiales como materiales activos, lo que complica la consecución de altas eficiencias de reciclaje y purezas de las diferentes materias primas", explica el Dr. Sascha Nowak, Jefe de la División de Análisis y Medio Ambiente del Centro de Investigación de Baterías MEET de la Universidad de Münster. Además, algunos materiales activos, como el fosfato de hierro y litio (LFP), tienen un valor material intrínseco inferior al del óxido de manganeso, níquel y cobalto (NCM). Por tanto, la rentabilidad del reciclaje de estos materiales es reducida.

Según el equipo de investigación, un enfoque para superar los retos existentes y los nuevos es el concepto "Diseño para el reciclaje". Su objetivo es estandarizar las uniones roscadas y las conjunciones entre módulos o células para facilitar un desmontaje automatizado de las mismas. Además, el enfoque incluye el diseño de los materiales. Por ejemplo, se van a desarrollar sistemas aglutinantes a base de agua para los materiales de los electrodos con el fin de reducir los disolventes caros y potencialmente tóxicos durante el reciclaje. Otra posibilidad es el reciclaje directo. "En este proceso, los materiales activos, principalmente del cátodo, se reactivan después de su uso por relitificación para su montaje directo en nuevas celdas, sin que tenga que producirse una resíntesis completa de los materiales", explica Jonas Neumann, estudiante de doctorado del Centro de Investigación de Baterías MEET.

Estos y otros procesos están regulados por las leyes de reciclaje de baterías en algunas partes del mundo. En la UE y en China, los productores de pilas son responsables financiera y físicamente del reciclaje de sus pilas en virtud de la "Responsabilidad Ampliada del Productor (RAP)". Además, existen normas sobre los índices de recogida de pilas usadas, objetivos de recuperación de materiales y normas de etiquetado. La normativa de Estados Unidos se centra especialmente en el reciclaje de las baterías de níquel-cadmio y plomo-ácido. Los requisitos más amplios, que incluyen el reciclaje de baterías de iones de litio, sólo son válidos hasta ahora en cuatro estados.

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Publicación original

Neumann et al.; "Recycling of Lithium-Ion Batteries—Current State of the Art, Circular Economy, and Next Generation Recycling"; Advanced Energy Materials; 2022

https://www.quimica.es/noticias/1174287/el-reciclaje-ya-se-tiene-en-cuenta-en-el-desarrollo-de-nuevos-materiales-para-baterias.html

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Neumann et al.; "Recycling of Lithium-Ion Batteries—Current State of the Art, Circular Economy, and Next Generation Recycling"; Advanced Energy Materials; 2022

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