Desarrollan un proceso de reciclaje sostenible de tierras raras de los electrolizadores

Un equipo de investigación de la TU Bergakademie Freiberg está estudiando cómo se pueden recuperar los materiales reciclables de las células de electrólisis usadas para poder utilizarlos directamente en nuevas células.

El auge del hidrógeno ha convertido en materias primas muy codiciadas para el futuro de la energía a los llamados metales de tierras raras, como el escandio, el lantano y el cerio. Esto se debe a que las células de electrólisis de óxido sólido para la producción de hidrógeno contienen alrededor de 150 kilogramos de metales de tierras raras por cada módulo de 10 megavatios. Según los últimos resultados del equipo de la Universidad Tecnológica Bergakademie Freiberg, en Alemania, estos metales pueden recuperarse de los electrodos de las celdas de electrólisis mediante procesos hidrometalúrgicos, y así reutilizarse en el futuro en lugar de materias primas primarias.

Los investigadores ya han demostrado su nuevo método de reciclaje en el laboratorio y han publicado sus hallazgos en la revista científica Journal of Sustainable Metallurgy. «Los resultados ahora publicados se llevaron a cabo a pequeña escala, con 0,2 gramos de material de célula por prueba, pero ya estamos trabajando para transferir los resultados a una escala de laboratorio mayor, de hasta 50 gramos», afirma el investigador Dr. Pit Völs.

Procesamiento respetuoso con el medio ambiente

El equipo se centró en los métodos de reciclaje hidrometalúrgico, en particular la lixiviación, en la que los óxidos metálicos se transfieren a una solución acuosa. «Para ello, primero separamos mecánicamente el compuesto de electrodos y electrolitos sólidos del acero, que se utiliza como capa separadora y para el contacto eléctrico de las celdas», explica el Dr. Pit Völs. «A continuación, utilizamos ácidos para lixiviar los metales de tierras raras de los electrodos».

En el transcurso del proyecto, los metales de tierras raras se separarán entre sí utilizando productos químicos respetuosos con el medio ambiente y se reciclarán. El enfoque de reciclaje desarrollado también se evaluará mediante una evaluación del ciclo de vida basada en simulaciones.

«La tecnología permitirá devolver los metales reciclados al ciclo de materiales. A largo plazo, esto debería minimizar el impacto medioambiental del futuro flujo de residuos generado durante la producción de hidrógeno», afirma el profesor Alexandros Charitos, director de proyectos en TU Bergakademie Freiberg.