Investigadores desarrollaron una técnica hidrometalúrgica para reciclar baterías de litio que permite recuperar el 92 % de los metales críticos, como el níquel, el cobalto y el manganeso

Las baterías fabricadas con estos materiales reciclados conservaron el 88 % de su capacidad después de 500 ciclos de carga y más del 85 % tras 900 ciclos.

• Centro nacional para reciclaje de baterías de ion-litio en EE. UU.
• Participación clave de WPI y otros laboratorios.
• Tecnología para recuperar materiales críticos y reducir residuos.
• Pruebas a escala piloto con potencial comercial.
• Impulso a la economía circular en la industria de baterías.
• Menor dependencia de importaciones de litio y cobalto.
• Avances en nuevos diseños de baterías más fáciles de reciclar.

WPI, pieza clave en un centro nacional de reciclaje de baterías de ion-litio

Worcester Polytechnic Institute (WPI) forma parte del nuevo centro ReCell, una iniciativa pionera del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) que busca transformar el reciclaje de baterías de ion-litio. Este centro nacional, con sede en el Laboratorio Nacional de Argonne (Illinois), tiene como objetivo desarrollar tecnologías avanzadas de reciclaje y promover un ecosistema sostenible para los materiales críticos que alimentan la revolución energética.

ReCell: innovación colaborativa para una industria clave

Con una financiación inicial de 15 millones de dólares durante tres años, ReCell reúne a instituciones clave como WPI, la Universidad de California en San Diego, el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL), Oak Ridge National Laboratory y Michigan Technological University. También participan empresas del sector privado: fabricantes de baterías, centros de reciclaje, proveedores de materiales y compañías automotrices.

Este ecosistema colaborativo permite acelerar el desarrollo de soluciones reales, desde nuevos procesos de recuperación de materiales hasta diseños de baterías pensados para ser reciclables desde su origen. Un enfoque de ciclo cerrado que no solo reduce residuos, sino que también protege los recursos naturales y disminuye las emisiones ligadas a la extracción y transporte de minerales.

Una economía circular para las baterías

Hoy en día, menos del 5 % de las baterías de ion-litio se recicla, en contraste con el casi 99 % de las de plomo-ácido. Esta brecha es crítica, especialmente considerando que el crecimiento del mercado de vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos está disparando la demanda global de litio, cobalto y níquel. Muchos de estos materiales provienen de zonas con alta conflictividad social o impactos ambientales severos.

ReCell busca invertir esta tendencia mediante el desarrollo de procesos que permitan recuperar materiales valiosos como el cobalto o el grafito sin necesidad de reprocesamientos costosos. Estas soluciones también reducirán la presión sobre países proveedores y fortalecerán la seguridad de suministro para industrias clave en Estados Unidos y otros países.

Tecnología escalable desde el laboratorio

WPI aporta a ReCell no solo su experiencia en ingeniería, sino también una tecnología patentada desarrollada por el profesor Yan Wang, que permite reciclar baterías de ion-litio con alta eficiencia. Su método permite recuperar directamente materiales del cátodo —el componente más valioso de la batería— sin importar su composición química.

Esta tecnología ya se está probando a escala piloto en Worcester, en una planta gestionada por Battery Resourcers, empresa cofundada por Wang. La planta tiene como objetivo demostrar que este proceso es escalable a nivel comercial, lo cual supondría un paso decisivo hacia un modelo de producción más sostenible.

Investigando los límites del reciclaje

Uno de los principales retos del reciclaje de baterías es entender cómo las impurezas afectan a la calidad de los nuevos materiales producidos. Con un contrato de 150.000 dólares del centro ReCell, el equipo de Wang está analizando cómo esas impurezas presentes en las baterías usadas modifican la estructura y rendimiento de los cátodos reciclados.

Este trabajo es especialmente relevante porque la industria automotriz está migrando hacia cátodos con alto contenido en níquel, que ofrecen mayor densidad energética. Sin embargo, estos materiales también son más sensibles a las impurezas, lo que puede acortar su vida útil o reducir su seguridad.

Los resultados de esta investigación permitirán ajustar los procesos de reciclaje para que los nuevos materiales mantengan —o incluso superen— el rendimiento de los originales.

Una visión compartida

ReCell trabaja sobre cuatro grandes líneas de acción:

• Recuperación directa de materiales valiosos, especialmente cátodos.
• Recuperación de otros componentes clave como electrolitos o separadores.
• Diseño de nuevas baterías reciclables desde su concepción.
• Modelado y análisis de procesos de reciclaje para su optimización.

Estas líneas convergen en una estrategia que no solo busca soluciones técnicas, sino también una transformación estructural del modelo productivo. El centro de pruebas de Argonne servirá como plataforma para escalar los avances más prometedores, acercándolos al mercado y al uso real.

Potencial

El reciclaje eficiente de baterías de ion-litio puede convertirse en una de las palancas más efectivas para descarbonizar sectores clave como el transporte, la electrónica y el almacenamiento energético. Algunas implicaciones concretas:

• Menos extracción de litio y cobalto, con impactos positivos en biodiversidad, consumo de agua y derechos humanos.
• Mayor autonomía industrial, al reducir la dependencia de importaciones y mercados volátiles.
• Baterías más baratas, gracias a la reutilización de materiales ya procesados.
• Reducción de residuos peligrosos, al evitar que las baterías acaben en vertederos o incineradoras.

Además, si se integra con políticas públicas adecuadas —como sistemas de responsabilidad ampliada del productor, incentivos al reciclaje o estándares de diseño reciclable—, esta tecnología puede ser una herramienta decisiva para avanzar hacia una economía verdaderamente circular.

El caso de ReCell demuestra que, con inversión pública, colaboración científica y visión industrial, es posible convertir un problema ambiental en una oportunidad tecnológica y económica real.

Vía WPI Is Collaborator in a New National Center on Lithium-Ion Battery Recycling