Científicos dirigidos por la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) han desarrollado un método novedoso de utilizar los desechos de la cáscara de fruta para extraer y reutilizar los metales preciosos de las baterías de iones de litio usadas a fin de crear nuevas baterías.

El equipo demostró su concepto utilizando la cáscara de naranja, que recuperó los metales preciosos de los residuos de las pilas de manera eficiente.Luego hicieron pilas funcionales a partir de estos metales recuperados, creando un mínimo de residuos en el proceso.

Los científicos afirman que su enfoque de residuos a recursos aborda tanto los residuos de alimentos como los residuos de electrónica, apoyando el desarrollo de una economía circular con cero residuos, en la que los recursos se mantengan en uso el mayor tiempo posible.

Se estima que cada año se generan en todo el mundo 1.300 millones de toneladas de residuos de alimentos y 50 millones de toneladas de residuos electrónicos.

Las pilas gastadas se tratan convencionalmente con calor extremo (más de 500°C) para fundir los metales valiosos, que emiten gases tóxicos peligrosos. Se están explorando enfoques alternativos que utilizan soluciones ácidas fuertes o soluciones ácidas más débiles con peróxido de hidrógeno para extraer los metales, pero aún así producen contaminantes secundarios que suponen riesgos para la salud y la seguridad, o dependen del peróxido de hidrógeno, que es peligroso e inestable.

Un reciclaje de baterías de bajo costo

Con los enfoques industriales para reciclar los residuos de baterías que generan contaminantes nocivos, se está explorando cada vez más la hidrometalurgia, que utiliza el agua como disolvente para la extracción, como una posible alternativa.

Este proceso implica, en primer lugar, la trituración y el aplastamiento de las baterías usadas para formar un material triturado llamado masa negra. Los investigadores extraen entonces metales valiosos de la masa negra disolviéndola en una mezcla de ácidos fuertes o débiles más otros productos químicos como el peróxido de hidrógeno bajo el calor, antes de dejar que los metales se precipiten.

El equipo de la NTU descubrió que la combinación de la cáscara de naranja que ha sido secada en el horno y molida en polvo, y el ácido cítrico, un ácido orgánico débil que se encuentra en los cítricos, puede lograr el mismo objetivo.

En los experimentos de laboratorio, el equipo descubrió que su enfoque extrajo con éxito alrededor del 90% del cobalto, el litio, el níquel y el manganeso de las baterías de iones de litio agotadas, una eficacia comparable a la del enfoque que utiliza peróxido de hidrógeno.Es importante señalar que los residuos sólidos generados por este proceso no se consideran tóxicos, lo que sugiere que este método es ambientalmente racional.

A partir de los materiales recuperados, ensamblaron nuevas baterías de iones de litio, que mostraron una capacidad de carga similar a las comerciales.

Se están llevando a cabo más investigaciones para optimizar el rendimiento del ciclo de carga y descarga de estas nuevas baterías fabricadas con materiales recuperados.

Esto sugiere que esta nueva tecnología es «prácticamente factible para el reciclaje de baterías de iones de litio usadas en el sentido industrial», dijeron los investigadores.

Fuente: Quimica.es