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Física, Química

Reutilizan el grafito de dispositivos móviles para fabricar baterías ecológicas

Un trabajo de investigación de la Universidad de Córdoba y la Universidad de San Luis (Argentina), en el que han participado Lucía Barbosa, Fernando Luna, Yarivith González Peña y Álvaro Caballero, ha conseguido fabricar nuevas baterías de litio a partir de teléfonos móviles usados, dispositivos con bajas tasas de reciclaje y que, si no reciben el correcto tratamiento, terminan engrosando la larga lista de basura electrónica que anualmente se produce en todo el mundo.

Fuente: Universidad de Córdoba

Córdoba |
03 de marzo de 2020
Las baterías de ión-litio son usadas a escala mundial y aunque a lo largo de los últimos años les han salido algunos competidores como el sodio o el magnesio, siguen siendo insustituibles debido a su alta densidad y capacidad. El problema: este metal se enfrenta a un grave problema de disponibilidad y concentración.

El trabajo ha logrado reciclar el grafito de estos dispositivos, un material ubicado en el polo negativo de la batería y cuya función es la de almacenar y conducir el litio.

Casi el 85% de sus reservas están ubicadas en lo que se conoce como el triángulo del litio, una zona geográfica ubicada en el límite entre Argentina, Bolivia y Chile. Todo apunta, además, a que su demanda se disparará a lo largo de las próximas décadas debido a la implantación del vehículo eléctrico.  Cada uno de estos coches equivale a unas 7.000 baterías de teléfonos móviles, por lo que reutilizar los diferentes componentes de estos depósitos se ha instaurado como una cuestión de suma importancia.
Precisamente, un trabajo de investigación de la Universidad de Córdoba y la Universidad de San Luis (Argentina), en el que han participado Lucía Barbosa, Fernando Luna, Yarivith González Peña y Álvaro Caballero, ha conseguido fabricar nuevas baterías de litio a partir de teléfonos móviles usados, dispositivos con bajas tasas de reciclaje y que, si no reciben el correcto tratamiento, terminan engrosando la larga lista de basura electrónica que anualmente se produce en todo el mundo.

Álvaro Caballero (izqd.) y Fernando Luna, en el laboratorio.

Concretamente, el trabajo ha logrado reciclar el grafito de estos dispositivos, un material ubicado en el polo negativo de la batería y cuya función es la de almacenar y conducir el litio. Según subraya uno de los responsables del estudio, el profesor Álvaro Caballero, han conseguido eliminar las impurezas del grafito desgastado, reordenar su estructura y volver a reactivarlo para un nuevo uso.  Lo interesante es que este mineral supone una cuarta parte del peso de toda la batería de litio, por lo que, al reciclarlo, “estamos recuperando un 25% de todo el sistema de almacenamiento de energía, un dato aún más relevante teniendo en cuenta que este material proviene del petróleo”, explica Caballero.
Otro de los aspectos más significativos del trabajo es que, en el polo positivo de esta nueva batería reciclada, han conseguido prescindir del cobalto, usado ampliamente en la industria de los dispositivos móviles. Según destaca uno de los autores principales del estudio, el investigador Fernando Luna, “el cobalto es un elemento tóxico y más costoso que otros como el manganeso o el níquel, utilizados en este esta investigación”. Además, se trata de uno de los denominados ‘minerales de sangre’, cuya explotación, al igual que el coltán, está asociada a minas en zonas de conflicto.
Resultados prometedores
Según las conclusiones arrojadas por el estudio, “los resultados son comparables y en algunos casos, mejores, a los obtenidos con grafito comercial”. Algunas de las pruebas realizadas concluyen que, en el mejor de los casos, la capacidad de la batería se mantiene estable tras superar los cien ciclos de carga, lo que equivale a un año aproximado de autonomía.
A pesar de estos resultados prometedores y de que las pruebas han sido realizadas en celdas completas de una batería real, la investigación se ha efectuado a pequeña escala y a nivel de laboratorio, por lo que aún queda recorrido para que este proceso manual de reciclaje pueda estandarizarse.
“Actualmente, más del 90% de los componentes de las baterías de plomo que utilizan los vehículos convencionales se reutilizan”, explica el investigador Álvaro Caballero, por lo que, “si apostamos por la sostenibilidad y por la democratización del coche eléctrico, el reciclaje a gran escala en las baterías de litio tendrá que llegar”.
La investigación, en la que ha participado el grupo FQM 175 del Instituto Universitario de Nanoquímica (IUNAN) y la Facultad de Ciencias de la Universidad de Córdoba, ha sido financiada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades en el marco del proyecto ‘Avances en la tecnología de Baterías Litio-Azufre: Rendimiento, seguridad y sostenibilidad.
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