Nuevo método de reciclado sostenible de tierras raras procedentes de electrolizadores
Convertir lo viejo en nuevo
Las células de electrólisis de hidrógeno contienen metales de tierras raras. Una vez que una célula de electrólisis ha hecho su trabajo, los materiales utilizados en ella acaban actualmente como chatarra. Un equipo de investigadores de la TU Bergakademie Freiberg investiga ahora cómo recuperar los materiales reciclables de las células de electrólisis usadas para poder utilizarlos directamente en nuevas células. Los investigadores publican actualmente su nuevo método en la revista científica "Journal of Sustainable Metallurgy".
El bombo del hidrógeno los convierte en materias primas codiciadas para el futuro de la energía: los llamados metales de tierras raras, como el escandio, el lantano y el cerio. Y es que las células de electrólisis de óxido sólido para la producción de hidrógeno contienen unos 150 kilogramos de metales de tierras raras por módulo de 10 megavatios. Según los últimos resultados del equipo de la TU Bergakademie Freiberg, estos metales pueden recuperarse de los electrodos de las células de electrólisis mediante procesos hidrometalúrgicos, y así reutilizarse en el futuro en lugar de materias primas primarias.
Los investigadores ya han demostrado su nuevo método de reciclaje en el laboratorio: "Los resultados que ahora se publican se llevaron a cabo a pequeña escala, con 0,2 gramos de material celular por prueba, pero ya estamos trabajando para transferir los resultados a una escala de laboratorio mayor, que actualmente alcanza los 50 gramos", afirma el investigador Dr. Pit Völs.
Procesado ecológico de los metales demandados
El equipo se centró en los métodos hidrometalúrgicos de reciclado, en particular la lixiviación, en la que los óxidos metálicos se transfieren a una solución acuosa. "Para ello, primero separamos mecánicamente el compuesto de electrodos y electrolitos sólidos del acero, que se utiliza como capa separadora y para el contacto eléctrico de las células", explica el Dr. Pit Völs. "A continuación, utilizamos ácidos para lixiviar los metales de tierras raras de los electrodos, que estamos investigando".
En el curso posterior del proyecto, los metales de tierras raras se separarán entre sí utilizando productos químicos respetuosos con el medio ambiente y se reciclarán. El método de reciclado desarrollado también se evaluará mediante un análisis del ciclo de vida basado en simulaciones.
Convertir lo viejo en nuevo
Los resultados se obtuvieron en el proyecto de investigación GrInHy3.0 junto con socios de la industria. El objetivo general es desarrollar una tecnología novedosa para la producción de hidrógeno en celdas de electrólisis de óxido sólido, como explica el director del proyecto en la TU Bergakademie Freiberg, el profesor Alexandros Charitos: "La tecnología permitirá devolver los metales reciclados al ciclo de materiales. A largo plazo, esto debería minimizar el impacto medioambiental del futuro flujo de residuos generado durante la producción de hidrógeno."
La tecnología de producción de hidrógeno se validará en condiciones reales de funcionamiento en las instalaciones de prueba de los socios del proyecto, el fabricante de electrolizadores Sunfire SE y el productor de acero Salzgitter Flachstahl GmbH, durante los próximos tres años. Se espera que la planta produzca 14 kilogramos de hidrógeno por hora en el futuro.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
