Fraunhofer desarrolla un proceso electroquímico para recuperar materias primas críticas en el reciclaje de baterías

La tecnología permite extraer litio, cobalto y otros metales de las aguas de proceso con mayor eficiencia y menor impacto ambiental.

Investigadores del Instituto Fraunhofer de Tecnología de Fabricación y Materiales Avanzados (IFAM), en Bremen (Alemania), están desarrollando un proceso electroquímico orientado a la recuperación de materias primas críticas presentes en las aguas residuales generadas durante el reciclaje de baterías. La iniciativa busca mejorar la circularidad de materiales como el litio, el cobalto o el níquel, al tiempo que reduce la dependencia de importaciones.

El avance se enmarca en un contexto de creciente demanda de baterías de ion-litio, impulsada por sectores como la movilidad eléctrica y la electrónica de consumo. Según datos citados por la consultora Deloitte, las importaciones de litio en Alemania pasaron de 514 millones de euros en 2013 a 21.000 millones en 2023, lo que refleja la presión sobre el suministro de estos recursos estratégicos.

El proyecto MeGaBat, financiado por el Ministerio Federal de Investigación, Tecnología y Espacio de Alemania, se centra en el desarrollo de métodos para la extracción electroquímica de materiales activos de baterías. En este marco, los investigadores han diseñado un reactor electroquímico equipado con electrodos específicos capaces de captar de forma selectiva iones metálicos presentes en el agua de proceso.

La tecnología consiste en dirigir estas corrientes líquidas hacia el reactor, donde los electrodos —fabricados mediante técnicas de serigrafía— permiten aislar elementos como el litio y recuperarlos posteriormente en forma de polvo de alta pureza. Una vez separados los materiales de interés, el agua tratada puede reincorporarse al proceso, lo que contribuye a mejorar la eficiencia global del sistema.

Además de litio, el sistema puede adaptarse para recuperar otros metales críticos como cobalto, níquel o cobre, e incluso tierras raras en el futuro. Los investigadores plantean la posibilidad de integrar varios reactores en serie en instalaciones a gran escala, lo que permitiría recuperar distintos materiales dentro de una misma planta.

Frente a las tecnologías convencionales de reciclaje, como los procesos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos —caracterizados por un elevado consumo energético y la generación de emisiones—, la solución propuesta prescinde del uso de reactivos químicos agresivos y reduce significativamente la demanda energética. Esto se traduce en menores costes operativos y una menor huella de carbono.

Según el equipo de Fraunhofer IFAM, el proceso podría incrementar la eficiencia global del reciclaje entre un 30% y un 40%, además de mejorar la calidad de los materiales recuperados. Este aspecto resulta especialmente relevante en el contexto normativo europeo, que exigirá una mayor trazabilidad de la huella de carbono de los productos y un mayor contenido de materiales reciclados.

La tecnología ya ha sido validada a escala de laboratorio, y los investigadores trabajan actualmente en el desarrollo de una planta piloto. A largo plazo, el sistema podría contribuir también a la recuperación de tierras raras procedentes de residuos electrónicos, un ámbito en el que Europa depende actualmente de las importaciones.

El equipo presentará un modelo del proceso en la feria Hannover Messe. Más allá del reciclaje de baterías, la tecnología podría tener aplicaciones en ámbitos como la desalación de agua de mar o el tratamiento de aguas residuales hospitalarias. El proyecto MeGaBat tiene previsto continuar hasta finales de 2028.