es.wedoany.com Noticia: Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Chalmers University of Technology) han propuesto un nuevo método para recuperar metales de baterías recargables usadas, que reduce los riesgos para la salud humana y el medio ambiente, manteniendo al mismo tiempo la misma eficiencia de recuperación. Este estudio explora el uso de alternativas derivadas de biomasa renovable para reemplazar los productos químicos de origen fósil utilizados en el proceso de recuperación de metales.
El crecimiento del consumo energético global y la necesidad de sistemas energéticos más sostenibles han impulsado la demanda de dispositivos de almacenamiento de energía, como las baterías. Al mismo tiempo, aumenta la necesidad de reciclar y reutilizar metales como cobre, cobalto, litio y manganeso presentes en las baterías. Estos materiales son cruciales para la transición ecológica, y muchos de ellos están incluidos en la Ley de Materias Primas Críticas de la Unión Europea. Por ejemplo, China suministra el 100% de la demanda de la UE de elementos de tierras raras pesadas. La UE está trabajando para diversificar y garantizar el suministro de materias primas críticas, y el reciclaje desempeña un papel clave en este proceso.
Para que la recuperación de metales sea eficiente y económicamente viable, los metales deben separarse y purificarse antes de su reutilización. La producción de productos de alto valor, como las baterías, generalmente requiere metales de alta pureza. Mark Foreman, profesor asociado del Departamento de Química e Ingeniería Química de la Universidad Tecnológica de Chalmers, señala que si los materiales no se separan y purifican durante el proceso de reciclaje, su calidad se degradará gradualmente y, finalmente, podrían no ser aptos para aplicaciones avanzadas, perdiendo así su valor de reciclaje.
La extracción con disolventes (extracción líquido-líquido) es un método ampliamente utilizado para la separación y purificación de metales en el reciclaje de baterías, así como en la minería y la industria nuclear. Actualmente, los diluyentes utilizados en estos procesos suelen producirse a partir de materias primas de origen fósil. Daniel Keywan Hoffmann, estudiante de doctorado en la Universidad Tecnológica de Chalmers y primer autor del estudio, explica que la investigación buscaba demostrar que la biomasa renovable (por ejemplo, subproductos de la industria forestal) puede utilizarse para producir diluyentes alternativos. Estudiaron dos compuestos aromáticos que pueden emplearse directamente en las líneas de producción industrial existentes.
El estudio muestra que, al extraer varios metales importantes, el rendimiento de estos compuestos aromáticos es comparable al de las alternativas comerciales tradicionales, y pueden implementarse directamente en las líneas de producción industrial existentes. Daniel Keywan Hoffmann señala que para la industria, reconstruir fábricas o invertir en infraestructura completamente nueva para mejorar la sostenibilidad tiene un costo elevado. Si los procesos y equipos existentes pueden seguir utilizándose, simplemente reemplazando los productos químicos por otros más seguros, las barreras y los costos del cambio se reducirán significativamente.
Las operaciones de recuperación de metales a gran escala utilizan grandes cantidades de diluyentes, que a menudo requieren manipulación por parte del personal, por lo que las consideraciones de seguridad son cruciales. Los investigadores descubrieron que los dos compuestos aromáticos utilizados en el estudio tienen puntos de inflamación más altos y una volatilidad más baja que varias alternativas comerciales, lo que reduce el riesgo de incendio en las instalaciones de reciclaje y la exposición del personal a sustancias nocivas. Algunos productos químicos comerciales que se utilizan con frecuencia forman un grupo de neurotoxinas al degradarse, que pueden tener efectos perjudiciales en el cerebro y el sistema nervioso. Los nuevos compuestos aromáticos probados en este estudio no forman estas neurotoxinas al degradarse. Mark Foreman afirma que si se puede lograr el mismo rendimiento que los procesos actuales mientras se reducen los riesgos para los humanos y el medio ambiente, esto representa un beneficio importante para todos.
Los investigadores enfatizan que es necesario optimizar los procesos de fabricación y aumentar la disponibilidad de materias primas renovables para que este método sea rentable. Daniel Keywan Hoffmann espera que su trabajo inspire a la industria a pensar de manera diferente: las alternativas sostenibles no siempre tienen que empezar desde cero; en muchos casos, reemplazar ciertos productos químicos puede ser suficiente.
Este estudio fue publicado en la revista RSC Sustainability con el título "Safer aromatic process diluents for solvent extraction of critical metals from spent batteries".
