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Lista de materiales para el reciclaje de baterías de níquel-hidruro metálico
¿Qué metales preciosos se recuperan de las baterías de NiMH?
El reciclaje de baterías de níquel-hidruro metálico (NiMH) no solo es un imperativo ambiental, sino también una actividad económica de gran valor. Según un análisis del mercado global, el mercado de baterías de níquel-hidruro metálico alcanzó aproximadamente 14.380 millones de yuanes en 2024 y continúa creciendo de forma constante, proporcionando abundantes fuentes de materia prima para la industria del reciclaje.
En países europeos como Alemania, el reciclaje de baterías de níquel-hidruro metálico se ha consolidado como un sistema consolidado, impulsado por normativas estrictas y tecnologías de reciclaje consolidadas. La Unión Europea estableció un marco regulatorio unificado para todo el ciclo de vida de las baterías usadas mediante el Reglamento (UE) 2025/606. Este reglamento especifica los métodos de cálculo, las normas de verificación y los requisitos de documentación para la eficiencia del reciclaje de baterías usadas y las tasas de recuperación de materiales.
El reciclaje de baterías de níquel-hidruro metálico procesa principalmente baterías usadas de vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía, herramientas eléctricas y equipos de comunicación. Estas baterías suelen contener metales valiosos como níquel, cobalto y tierras raras. Mediante procesos de reciclaje eficientes, estos recursos pueden reintroducirse en la cadena industrial, reduciendo la dependencia de minerales vírgenes.
La empresa Dongsheng Precious Metals Recycling Company ofrece precios altos para el reciclaje de níquel durante todo el año. ( Página de referencia de precios de chatarra de níquel )
Los materiales primarios procesados en el reciclaje de baterías de níquel-hidruro metálico provienen de los materiales de los electrodos positivo y negativo de la batería. El cátodo suele estar compuesto de hidróxido de níquel, de ahí su nombre. Según el análisis de fluorescencia de rayos X (XRF), el polvo del cátodo de las baterías de níquel-hidruro metálico desechadas contiene aproximadamente un 67,57 % de NiO y un 7,78 % de CoO.
Además de los materiales de los electrodos, el reciclaje de baterías de NiMH implica el procesamiento de otros componentes como carcasas, cables y residuos de fabricación. Según el Reglamento (UE) 2025/606 de la UE, estos se clasifican como «fracción de entrada»: el peso seco de las baterías usadas que entran en el proceso de reciclaje.
Durante el reciclaje, se genera un producto intermedio denominado "masa negra". Esta mezcla de materiales de cátodo y ánodo requiere un procesamiento adicional antes de poder contabilizarse en la fracción de salida del reciclaje. Las plantas profesionales de reciclaje de baterías de NiMH clasifican y procesan estos residuos para maximizar la eficiencia de la recuperación de recursos.
El reciclaje de baterías de NiMH se centra principalmente en dos metales de alto valor: níquel y cobalto. Las investigaciones indican que las tecnologías avanzadas de reciclaje pueden alcanzar tasas de recuperación de cobalto de hasta el 99,04 %, mientras que las tasas de lixiviación de níquel se mantienen relativamente bajas, en torno al 5,94 %.
Además del níquel y el cobalto, el reciclaje de baterías de NiMH también implica la recuperación de tierras raras. Las tasas de recuperación de aleaciones de tierras raras en baterías de NiMH (como el LaNi₁) pueden superar el 90 %. Estas tierras raras desempeñan un papel crucial en el almacenamiento de hidrógeno en las baterías y poseen un importante valor de reciclaje.
La normativa de la UE hace especial hincapié en los requisitos de reciclaje de metales críticos. Al calcular la tasa de recuperación de materiales (rRM), solo se contabilizan los productos que sustituyen a materiales vírgenes en el caso de metales clave como el cobalto, el cobre, el litio, el níquel y el plomo. Esto exige centrarse no solo en el volumen de reciclaje, sino también en la calidad del reciclaje de baterías de NiMH.
En los últimos años se han logrado avances significativos en la tecnología de reciclaje de baterías de NiMH. Un equipo de investigación de la Universidad de Phenikaa en Hanói, Vietnam, empleó de forma innovadora un sistema de disolvente eutéctico de cloruro de colina-urea combinado con tecnología asistida por ultrasonidos. Este enfoque redujo drásticamente el tiempo de lixiviación de níquel-cobalto de 24 horas a tan solo 80 minutos, lo que mejoró significativamente la eficiencia del reciclaje.
La tecnología de biolixiviación representa otra innovación en el reciclaje de baterías de NiMH. El uso de bacterias reductoras de ferrosulfato (FSRB) a un pH de 1,5 permite la extracción selectiva de níquel en 72 horas, alcanzando una tasa de extracción del 85 %. Esta biotecnología ofrece ventajas ambientales y de rentabilidad en el reciclaje de baterías de NiMH.
En cuanto al procesamiento de baterías mixtas, los investigadores descubrieron que el tratamiento sinérgico de baterías de NiMH y de iones de litio mejora la eficiencia de recuperación. La aleación de hidruro en las baterías de NiMH reduce los metales de alta valencia en los cátodos de iones de litio, disminuyendo la energía de activación de la reacción en un 15 %. Este efecto sinérgico abre nuevas vías para el futuro reciclaje de baterías de níquel-hidruro metálico .
La tecnología de deposición electroquímica permite la conversión directa de metales recuperados en productos de alto valor. Estudios indican que, controlando el potencial, se pueden depositar directamente aleaciones de NiCo con tamaños de grano de hasta 11,56 nanómetros a partir del lixiviado. Este nanomaterial tiene potencial de aplicación en campos como la electrocatálisis, lo que aumenta el valor económico del reciclaje de baterías de NiMH.
Con la implementación por parte de la UE de un objetivo obligatorio de recuperación de litio del 80 % para 2031, la tecnología global de reciclaje de baterías de níquel-hidruro metálico experimentará una nueva ola de innovación. Los futuros procesos de reciclaje serán más eficientes, respetuosos con el medio ambiente y económicamente viables, contribuyendo en mayor medida a la economía circular.
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