Por qué es importante reciclar las pilas de litio

A medida que aumenta la demanda de vehículos eléctricos (VE), el reciclado de baterías se ha vuelto más crítico, ya que sus baterías contienen materiales valiosos como litio, níquel y cobalto que deben reciclarse adecuadamente.

Para reciclar las pilas de litio, el primer paso debe ser descargarlas. A continuación, se desmontan y se trituran antes de fundirlas; finalmente, su masa negra puede utilizarse como materia prima para fabricar nuevas baterías.

Beneficios medioambientales

Muchas pilas de litio acaban en vertederos, donde pueden causar importantes daños al medio ambiente, debido a la forma en que sus lixiviados, llenos de metales pesados y sustancias químicas, contaminan las fuentes de aguas subterráneas y envenenan plantas y animales. El reciclado de baterías de litio ayuda a mitigar esta amenaza al desviar los residuos de los vertederos y, al mismo tiempo, reciclar sus materiales en nuevas baterías.

Las baterías de litio al final de su vida útil contienen minerales valiosos como cobalto, níquel y litio que se utilizan para tecnologías de energías renovables. El reciclaje puede ayudar a reducir la huella medioambiental de las explotaciones mineras y garantizar la disponibilidad de estos metales raros.

Las pilas de litio que se reciclan mediante fundición suelen someterse a un proceso caro y laborioso conocido como fundición, en el que se tritura la pila para extraer los metales que se reutilizarán en nuevas pilas. Aunque la fundición puede ser costosa e incómoda, ayuda a reducir los costes de extracción de materias primas y puede contribuir a salvar el medio ambiente al desviar los residuos de los vertederos. Kyburz Suiza ha desarrollado otro método de reciclado conocido como reciclado directo, que consiste en serrar la pila y extraer sus electrodos para poder separar los cátodos y reutilizarlos en nuevas aplicaciones de baterías reutilizadas a partir de pilas viejas que, de otro modo, irían a parar a los vertederos.

El reciclaje de las baterías de litio es otra forma clave de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. La producción de baterías utiliza mucha energía y produce gases de efecto invernadero nocivos que contribuyen al cambio climático. El reciclaje reduce las necesidades de materias primas y el uso de energía, lo que en última instancia se traduce en una menor producción de gases de efecto invernadero.

El reciclaje de pilas de litio también es beneficioso para el medio ambiente al reducir los residuos electrónicos. Además, el compromiso con la economía circular a través del reciclaje de pilas beneficia a todos, incluidas las generaciones futuras.

Las baterías de iones de litio son tecnologías complejas y requieren una manipulación experta para evitar daños o defectos en los componentes. Por lo tanto, es vital que solo las instalaciones de reciclaje con acceso a equipos especializados gestionen el reciclaje de baterías de litio de forma responsable y segura.

Beneficios económicos

El reciclaje de baterías de litio ofrece varias ventajas medioambientales clave. La reducción de las necesidades de extracción y procesamiento supone una menor contaminación ambiental, al tiempo que crea puestos de trabajo en la industria del reciclaje y contribuye a construir una economía de energía limpia más sostenible. Además, el reciclaje ayuda a reducir el volumen de los vertederos, ya que las baterías enviadas directamente allí pueden plantear riesgos de incendio; por otra parte, el espacio disponible para los vertederos es limitado.

El reciclado de baterías puede ahorrar dinero a las empresas productoras de baterías de iones de litio al disminuir su necesidad de importar materias primas para la producción, lo que les ayuda a competir con sus competidores extranjeros al tiempo que contribuyen a una economía mundial sostenible desde el punto de vista medioambiental.

La hidrometalurgia y la pirometalurgia son dos métodos para reciclar baterías de litio, respectivamente. La hidrometalurgia consiste en triturar la pila antes de someterla al calor o al ácido para separar sus materiales, ya sea manualmente o utilizando grandes máquinas diseñadas específicamente para esta tarea. La pirometalurgia consiste en fundir el cátodo y el ánodo juntos para que puedan reciclarse de forma independiente; después, ambas partes pueden reciclarse por separado utilizando cualquiera de los procesos anteriores.

Princeton NuEnergy, una empresa emergente, emplea tecnología de plasma a baja temperatura para limpiar los materiales catódicos y separarlos de los ánodos; este método puede resultar más rentable que otros, que pueden requerir equipos caros o un intrincado proceso químico.

Kyburz ha desarrollado un proceso de reciclado que recicla todos los componentes de las baterías de iones de litio, lo que potencialmente podría reducir los costes y hacer las baterías más sostenibles, pero actualmente se encuentra aún en una fase temprana de desarrollo. Por desgracia, sus límites no lo hacen apto para tratar todos los tipos de baterías disponibles en el mercado.

Los aspectos económicos del reciclado de baterías de litio son difíciles de estimar dada la volatilidad de su precio y la inmadurez de su tecnología. Se ha creado un nuevo modelo que calcula la relación coste-rendimiento de las baterías gastadas tras considerar los costes de inversión inicial, las tasas de explotación y mantenimiento y las tasas de extracción de metales preciosos. Tras realizar pruebas con baterías reales como ejemplo, sus predicciones se ajustaron bien a los valores reales.

Prestaciones sociales

Las pilas de litio contienen materiales tóxicos y no biodegradables, como cobalto, níquel y litio, que pueden verterse al suelo o al agua si se eliminan de forma inadecuada. El reciclaje de las pilas de litio es una forma de evitar la contaminación ambiental desviándolas de vertederos e incineradoras, al tiempo que proporciona ventajas económicas al disminuir los costes de gestión de residuos de pilas.

La mayoría de las baterías de litio que se reciclan pasan por un proceso de fusión y extracción a alta temperatura conocido como fundición, que requiere energía y puede producir contaminantes como SOx. Sin embargo, gracias a las nuevas tecnologías, este proceso se ha vuelto más eficiente desde el punto de vista energético; por ejemplo, la máquina de reciclaje de baterías de Kyburz puede recuperar 90% de todo el material con un uso de energía significativamente menor en comparación con los procesos de fundición tradicionales; además, su método es menos susceptible a la contaminación de los pasos de procesamiento intermedios que pueden crear impurezas en su interior.

El reciclado de baterías también puede contribuir a la protección del medio ambiente al conservar las valiosas materias primas utilizadas para fabricarlas, disminuyendo así las operaciones mineras intensivas en recursos y las prácticas de extracción ecológicamente destructivas. Además, el reciclaje puede ayudar a bajar los precios al limitar la demanda.

El reciclaje de pilas también es una opción económica tanto para los consumidores como para las empresas que dependen de ellas, ya que fabricarlas con materias primas es más costoso que reciclar sus componentes en pilas nuevas. Las empresas pueden ahorrar dinero aumentando los esfuerzos de reciclaje para reducir los costes de producción y repercutir el ahorro en los consumidores.

Las instalaciones de reciclaje de baterías crean puestos de trabajo y fomentan el desarrollo económico de las comunidades que las acogen, ya que proporcionan trabajadores cualificados para desmontar las baterías con fines de reciclaje y extraer materiales para su extracción, lo que genera ingresos para los hogares locales al tiempo que contribuye a una economía local establecida.

Aunque el objetivo principal del reciclaje de pilas es evitar la degradación del medio ambiente, también tiene ventajas sociales y económicas que lo superan con creces. En última instancia, el objetivo es abandonar los combustibles fósiles y sustituirlos por energías limpias que tengan un impacto positivo en el cambio climático y mejoren la vida en los países en desarrollo. Promover y fomentar el reciclaje de pilas ayuda a la comunidad mundial a cumplir este objetivo.

Cuestiones de seguridad

A medida que aumente la demanda de baterías de litio de larga duración para los vehículos eléctricos y otros dispositivos, el reciclaje será cada vez más importante. La reutilización de estas baterías ayudará a conservar metales preciosos como el níquel, el cobalto y el litio, al tiempo que reducirá los costes de extracción y la huella de carbono en unos 25%, según el análisis de McKinsey.

La Asociación de Servicios Medioambientales informa de que uno de los principales retos que plantea el tratamiento y transporte de estos materiales peligrosos es hacerlo sin poner en peligro a los trabajadores ni provocar incendios durante el tratamiento y transporte de estas sustancias peligrosas. Una fuente de peligro son las baterías dañadas, que pueden chispear o explotar cuando se exponen a determinadas condiciones -por ejemplo, cuando se aplastan, se pinchan o se introducen inadvertidamente en agua-, lo que provocó más de 250 incendios en instalaciones de residuos sólo el año pasado.

Los incendios de baterías pueden producirse cuando se rompe la barrera entre el cátodo y el ánodo, lo que permite que las moléculas de litio alcancen rápidamente temperaturas extremadamente altas y se produzca un desbordamiento térmico. Si la carga o el enfriamiento se producen con demasiada rapidez, este proceso podría acelerarse aún más.

Las baterías de litio presentan un grave riesgo de incendio en el lugar de trabajo cuando se manipulan incorrectamente, pudiendo propagarse a estructuras cercanas y provocar lesiones graves o la muerte en caso de accidente.

Trabajar con un reciclador certificado le proporciona la tranquilidad de saber que sus pilas de litio se reciclarán correctamente. No acabarán en contenedores o bolsas de residuos generales, ni en contenedores con metales y productos electrónicos, manteniéndolas alejadas del agua u otras fuentes que puedan entrar accidentalmente en contacto con ellas.

Los recicladores certificados se adhieren a estrictos protocolos de seguridad a la vez que poseen la infraestructura necesaria para manipular estos materiales, como contenedores especiales, equipos y espacio de almacenamiento. Además, los permisos RCRA son esenciales y deben cumplir todas las demás normas de las instalaciones de residuos sólidos; por otra parte, tendrán un sistema que supervisa las ubicaciones de las baterías a medida que pasan por el reciclaje.