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Química

Logran revivir baterías usadas con un aliado inesperado: té

El avance ataca directamente uno de los problemas más complejos que se nos acercan: el reciclaje de millones de baterías de vehículos eléctricos.

El polifenol del té alargaría la vida útil de las baterías. JS/GeminiJS/Gemini

Las baterías de los vehículos eléctricos están diseñadas para durar mucho tiempo: su degradación promedio es de entre el 2 y el 3% anual en los primeros años. De este modo, la mayoría de los fabricantes garantizan la batería por unos 8 a 10 años o hasta 160.000 km a 200.000 km, manteniendo al menos un 70% o 80% de su capacidad.

Cuando la batería baja de ese umbral de capacidad, no se desecha inmediatamente y entra en una fase de segundo uso en aplicaciones estacionarias, como el almacenamiento de energía para hogares o redes eléctricas. Después de esto… las baterías que terminan esta última vida comenzarán a aparecer en grandes volúmenes a partir de 2028-2030.

Para 2030, la cantidad de residuos de baterías de vehículos eléctricos que se generarán anualmente podría alcanzar los 2 millones de toneladas métricas. Esta es la misma cantidad de peso que 100.000 contenedores de transporte marítimo totalmente cargados: una fila de contenedores que se extendería a lo largo de 600 kilómetros (la distancia entre Madrid y Barcelona aproximadamente).

Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Shenzhen ha dado con una solución para reciclar esos millones de toneladas de basura eléctrica. Cuando una batería de litio se gasta, el material clave que almacena la energía (el cátodo) sufre dos tipos de daños. Uno interno, básicamente el litio se pierde y la estructura cristalina interna del material se desordena, y otro superficial: la capa de carbono que ayuda al material a conducir la electricidad se rompe o se degrada.

Los métodos de reciclaje tradicionales son costosos y contaminantes, pues simplemente extraen los metales sin revivir la estructura de la batería. La solución que proponen los autores del estudio, publicado en Advanced Materials, es usar polifenoles de té. El equipo, liderado por Yupin Sun, ha desarrollado un método de regeneración directa (o "curación") que revierte el daño, utilizando dos componentes clave.

El primero sería un “donante de electrones” (los polifenoles del té). Estos compuestos “devuelven” el litio faltante y, esencialmente, regeneran la composición química original del material activo de la batería. Se trata de un paso de bajo coste, energéticamente eficiente y ecológico. Y muy económico para China, que produce el 40% del té del planeta.

El segundo paso es un “parche” que selle la superficie. Para resolver esto, el equipo de Sun utilizó una fuente de aluminio que crea un recubrimiento muy fino de fosfato de aluminio (AlPO₄) y fosfato de litio, que actúa como un parche inteligente que se adhiere solo a las regiones dañadas de la partícula del cátodo.

Este recubrimiento reconstruye los canales duales que permiten el transporte rápido de iones y electrones, devolviendo a la batería su velocidad de carga y durabilidad. O eso esperan los responsables del estudio. Esta técnica demuestra que es posible restaurar las propiedades y el rendimiento de las baterías usadas a un nivel similar al de una batería nueva, en lugar de simplemente extraer sus componentes.

El uso de un material natural como el té en el proceso marca un avance significativo hacia una economía circular en la tecnología energética, haciendo que el manejo de las baterías de litio al final de su vida útil sea mucho más sostenible y menos costosa. Lo que no aclara el estudio es si se puede utilizar el té una vez bebido, lo que convertiría el avance en un reciclado completo.