Farasis anuncia un nuevo proceso de reciclaje directo de iones de litio

Farasis Energy, fabricante chino de baterías y socio de Daimler, afirma haber desarrollado y validado un proceso sostenible de reciclaje directo de baterías de iones de litio. Se trata de preservar la estructura cristalina del material del cátodo, lo que permite reutilizarlo ahorrando costes y energía.

Según la empresa, ahora se ha podido demostrar que el material de cátodo reciclado puede recuperarse de las células usadas o de los desechos de producción e integrarse en células nuevas. Concretamente, Farasis afirma haber demostrado que las células que contienen hasta un 25% de material de cátodo reciclado pueden ofrecer un rendimiento equivalente al de las células fabricadas exclusivamente con material de cátodo nuevo.

Farasis ve un gran potencial sobre todo en el reciclaje de la chatarra procedente de la producción de células: ahí, la eficacia del reciclaje de cátodos debería poder incrementarse hasta más del 99%. Dado que en el cátodo se utilizan materiales caros como el níquel, el manganeso o el cobalto, el ahorro de costes es aquí especialmente elevado si la chatarra puede reciclarse sin grandes esfuerzos.

En los procesos de reciclaje que se están desarrollando actualmente y algunos de los cuales ya se utilizan, la trituración de la pila es un punto importante. Al final de este proceso de varias etapas, se obtiene la llamada "masa negra", un polvo que contiene todos los materiales valiosos de la pila. A continuación, éstos se separan químicamente y se procesan en un proceso hidrometalúrgico. A partir de estos polvos, muy separados según el material, se pueden producir entonces nuevos cátodos para pilas, con un aporte energético renovado.

Según Farasis, el proceso de reciclado directo, en cambio, permite "la recuperación directa y completa del material catódico de alta calidad en su composición química y física original, conservando la estructura cristalina". Esto significa: el material activo de los cátodos se recupera intacto y puede volver a utilizarse directamente para la producción de nuevas pilas de iones de litio. Esto ahorra el costoso y energético camino de separar completamente los materiales de la pila y volverlos a ensamblar.

Un punto que Farasis considera una ventaja podría convertirse en un posible punto negativo para el proceso en la práctica: La composición química sigue siendo la misma. Así, si un cátodo con material NMC811 se recicla en este proceso, volverá a ser un cátodo NMC811. Si, por el contrario, el cátodo se descompone en sus componentes básicos, éstos pueden recombinarse durante la resíntesis según el estado actual de la técnica, por ejemplo, como una química celular sin cobalto o como NCA con un componente adicional de aluminio.

Aunque la flexibilidad es limitada, los costes y el ahorro de energía podrían compensar esta desventaja, por lo que el proceso puede seguir siendo eficaz. Farasis está convencido de que este reciclaje directo es un avance importante. "Nuestro objetivo es desarrollar una cadena de valor de circuito cerrado de la pila a lo largo de todo su ciclo de vida, desde el diseño hasta la gestión al final de su vida útil", afirma Keith Kepler, director técnico y cofundador de Farasis. "Hemos avanzado significativamente hacia este objetivo con la validación de nuestro proceso de reciclaje directo".

Una de las áreas de atención durante el desarrollo, según Farasis, fue el rendimiento del material reciclado. Para que un material de cátodo de este tipo tenga éxito en el mercado, las propiedades y el rendimiento de las células fabricadas con él deben ser comparables a las células fabricadas exclusivamente con material virgen. Esto no sólo se ha demostrado ahora en pruebas internas, sino que, según Farasis, también ha sido validado externamente por un laboratorio del Departamento de Energía de EE UU.

Se probó una célula de 2 Ah durante 600 ciclos de carga y descarga. El siguiente paso será validar la industrialización del proceso de reciclaje de cátodos a gran escala. "Con el claro objetivo de entrar lo antes posible en el reciclaje de los desechos de electrodos catódicos procedentes de la producción de células", afirma Farasis.

Con información de Sebastian Schaal, Alemania.

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