Un método desarrollado por investigadores de Sandia National Laboratories utiliza microondas para recuperar y mejorar materiales de baterías de ion-litio, reduciendo el consumo de energía y el desperdicio de minerales estratégicos.
La transición hacia la movilidad eléctrica y el almacenamiento de energía renovable depende en gran medida de las baterías de ion-litio. Sin embargo, fabricar estos dispositivos requiere minerales como litio y cobalto, cuya extracción genera impactos ambientales y depende de cadenas de suministro concentradas en pocos países.
Ante este desafío, investigadores de Sandia National Laboratories desarrollaron un proceso que no solo recicla baterías usadas, sino que también mejora los materiales recuperados para adaptarlos a las necesidades actuales de la industria.
La técnica utiliza un reactor de microondas para transformar los cátodos —el electrodo positivo de las baterías— en estructuras ultradelgadas conocidas como nanohojas. Este proceso permite recuperar materiales valiosos de forma más rápida, con menor consumo energético y con mejores resultados que los métodos convencionales basados en hornos de alta temperatura.
El avance representa un paso hacia una economía circular donde las baterías dejan de considerarse residuos y comienzan a verse como una fuente estratégica de materias primas.
Menos extracción y mayor aprovechamiento de minerales críticos
El cobalto continúa siendo uno de los materiales más importantes para la fabricación de dispositivos electrónicos y baterías. Actualmente, cerca del 70% de la producción mundial proviene de la República Democrática del Congo, lo que convierte a este recurso en un elemento vulnerable dentro de las cadenas globales de suministro.
En lugar de depender únicamente de la minería, los investigadores proponen recuperar ese material a partir de baterías que ya concluyeron su vida útil.
El nuevo método redujo de siete días a apenas dos horas el tiempo necesario para convertir el óxido de litio y cobalto en nanohojas listas para su procesamiento. Además, logró transformar alrededor del 95% del material recuperado, frente al 60% obtenido mediante procedimientos anteriores.
Estas nanohojas facilitan el intercambio de elementos químicos dentro del cátodo. Gracias a ello, parte del cobalto puede sustituirse por níquel, un material más económico y cada vez más utilizado por la industria automotriz para fabricar baterías con mejor desempeño.
Al mismo tiempo, el cobalto extraído puede recuperarse para producir nuevos cátodos, incrementando el aprovechamiento de recursos que ya se encontraban dentro de baterías desechadas.
Reciclar también significa actualizar la tecnología
Las baterías que hoy llegan al final de su vida útil fueron fabricadas hace entre diez y quince años. Durante ese tiempo, las necesidades tecnológicas han cambiado considerablemente.
Por ello, los investigadores diseñaron un proceso que no solo recupera materiales, sino que también permite adaptar la composición química de los cátodos a las especificaciones que demanda actualmente la industria.
El tratamiento también elimina impurezas y corrige pequeños defectos que aparecen después de años de uso, prolongando el valor de los materiales recuperados sin recurrir a procesos adicionales de alto consumo energético.
Una oportunidad para fortalecer la economía circular
El equipo científico trabaja ahora en optimizar el intercambio de materiales y evaluar la viabilidad económica del proceso antes de su aplicación comercial.
Los primeros análisis indican que esta tecnología podría incrementar en al menos un 30% la rentabilidad del reciclaje de cátodos frente a los métodos más avanzados disponibles actualmente.
Además, los investigadores consideran que el procedimiento podría adaptarse en el futuro a otras tecnologías de almacenamiento, como las baterías de sodio o zinc, ampliando su impacto dentro de la transición energética.
A medida que aumenta el número de vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento renovable en operación, innovaciones como esta muestran que las baterías usadas pueden convertirse en una fuente de materiales estratégicos, reduciendo la presión sobre los recursos naturales y fortaleciendo una economía donde los residuos vuelven a integrarse al ciclo productivo.
