Confirmado: baterías de celular, PC y hasta PlayStation tienen segunda vida con esta tecnología

Una innovación reciente promete cambiar la manera en que se reciclan las baterías de los dispositivos electrónicos cotidianos. Un equipo del Laboratorio Nacional de Sandia desarrolló una tecnología basada en microondas capaz de dar una segunda ‘vida’ a las baterías de iones de litio en apenas dos horas, un proceso que antes requería hasta una semana.

Este avance no solo acelera el reciclaje sino que permite recuperar materiales críticos como el cobalto y el litio, esenciales para la industria tecnológica y energética.

Reciclaje de baterías de iones de litio con microondas: cómo funciona el nuevo método

El Laboratorio Nacional de Sandia, administrado por la Corporación de Sandia, filial de Lockheed Martin, ha presentado un proceso revolucionario para la recuperación de cátodos en baterías de iones de litio.

El núcleo de la técnica es el uso de un reactor de microondas, similar en tamaño al de un horno doméstico, que transforma el polvo procedente de cátodos usados en nanohojas. Esta transformación se logra gracias a la peculiaridad del calentamiento desigual de los microondas, que favorece la descomposición y reestructuración de los materiales.

La química de nanomateriales Clare Davis-Wheeler Chin, inventora del método, explicó que la nueva tecnología permite convertir el óxido de cobalto y litio —el material más común en los cátodos de baterías antiguas— en nanohojas en tan solo dos horas.

El cambio es significativo si se compara con los procesos tradicionales, que tardan hasta siete días en lograr la misma conversión. Además, el rendimiento del método alcanza el 95% del material convertido en nanohojas, frente al 60% de las técnicas anteriores.

Este avance representa una solución al reto que implica el reciclaje de baterías, ya que estos dispositivos no están diseñados para ser desmontados fácilmente. El equipo de Sandia, dirigido por Kevin Leung en la parte de investigación y desarrollo, y por Bryan Wygant en el desmontaje y procesamiento, logró superar los obstáculos del desmontaje y la extracción de cátodos. Para ello, aprovecharon la experiencia del Laboratorio de Pruebas de Abuso de Baterías de la misma institución.

La clave del proceso radica en la eficiencia energética. A diferencia de otros métodos, como el utilizado por el Centro ReCell del Laboratorio Nacional Argonne, que requiere altas temperaturas para modificar la composición del cátodo, la propuesta de Sandia permite trabajar a temperaturas más bajas y con menor consumo energético.

Importancia del reciclaje de baterías para el sector tecnológico y ambiental

Las baterías de iones de litio están presentes en la mayoría de los dispositivos electrónicos de consumo, desde teléfonos móviles, ordenadores portátiles y tabletas, hasta bicicletas y patinetes eléctricos, auriculares inalámbricos y vehículos eléctricos. También se utilizan en sistemas de almacenamiento de energía, respaldo residencial y aplicaciones aeroespaciales.

Con el paso del tiempo, la capacidad de estas baterías disminuye notablemente, volviéndose inservibles para sus funciones originales. Sin embargo, contienen materiales de alto valor, como el litio, el cobalto y el níquel. El reciclaje permite recuperar estos elementos, reducir la extracción de nuevas materias primas y minimizar la huella de carbono asociada a la fabricación de nuevas baterías.

El cobalto, en particular, es fundamental. La mayor parte de su producción mundial —alrededor del 70%— proviene de la República Democrática del Congo. Esto convierte a la cadena de suministro en un punto crítico y vulnerable, como alertó Davis-Wheeler Chin.

“El cobalto es un material fundamental para casi todos los dispositivos electrónicos de consumo. Dado que solo existe una fuente principal de cobalto, sería muy fácil que la cadena de suministro desapareciera. Pronto tendremos una gran cantidad de baterías usadas de vehículos eléctricos que terminarán en vertederos o que podremos extraer para desarrollar un suministro nacional”, señaló.

Ventajas y desafíos del método de microondas en el reciclaje de baterías

La adopción del proceso de microondas desarrollado por el equipo de Sandia ofrece ventajas claras. El principal beneficio es la reducción drástica del tiempo necesario para reciclar los materiales: de siete días a solo dos horas. Además, el rendimiento del proceso mejora notablemente, permitiendo recuperar hasta el 95% del material útil, una cifra que supera de manera significativa a los métodos previos.

Otra ventaja es la posibilidad de trabajar a temperaturas más bajas y con menos consumo energético, según explicó Kevin Leung, líder de la investigación. Esto diferencia el proceso de Sandia del método tradicional del Centro ReCell, que consiste en calentar a alta temperatura los materiales en grandes hornos industriales.

No obstante, el reciclaje de baterías sigue enfrentando desafíos. Las baterías actuales no están diseñadas para facilitar su desmontaje y procesamiento, lo que complica la extracción de los cátodos.

El equipo de Sandia tuvo que dedicar una parte importante de su trabajo a desarrollar técnicas para el desmontaje y la conversión de los cátodos en polvo utilizable, una etapa clave para el éxito del proceso global.