El crecimiento de los coches eléctricos ha puesto el foco sobre materias primas que hasta hace poco pasaban casi desapercibidas y ojo, porque el grafito es una de ellas: forma parte del ánodo de las baterías de iones de litio y su demanda aumenta al ritmo de la movilidad eléctrica, el almacenamiento energético y la electrónica de consumo.
Europa parte además de una situación especialmente delicada. La Comisión Europea estima que la UE extrae menos del 0,1% del grafito que necesita y prevé que su demanda alcance las 480.000 toneladas en 2030. En este escenario, cualquier alternativa capaz de generar grafito apto para baterías a partir de residuos adquiere interés industrial.
Penn State plantea una vía para convertir PET en grafito sintético
Un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania ha desarrollado un método para aprovechar plástico PET procedente de botellas y transformarlo en grafito sintético. El trabajo, publicado en la revista Diamond and Related Materials, parte de un residuo muy extendido que todavía termina con frecuencia fuera de los circuitos de recuperación o degradado en productos de menor valor.
El procedimiento consiste en triturar el PET, añadir una pequeña cantidad de óxido de grafeno y someter la mezcla a un tratamiento térmico controlado. Durante ese proceso, los átomos de carbono presentes en el plástico se reorganizan hasta formar estructuras grafíticas, mucho más ordenadas que el material de partida.
Los mejores resultados se lograron con una proporción del 2,5% de óxido de grafeno. Según el equipo, esa cantidad favorece el crecimiento de cristales de grafito bien alineados, con una estructura más ordenada que la observada en algunas muestras comerciales de grafito natural utilizadas como referencia.
La importancia de este detalle está en el destino final del material. El grafito se emplea habitualmente en el ánodo de las baterías de iones de litio, donde participa en el almacenamiento y liberación de carga durante los ciclos de uso. Una estructura cristalina más organizada se considera un indicador relevante para evaluar su posible integración en ánodos de mayor calidad.
El avance evita metales, aunque todavía necesita pruebas reales
Otra de las diferencias del proceso está en que prescinde de catalizadores metálicos como hierro, níquel o cobalto. Estas sustancias se utilizan en algunos sistemas de grafitización, pero pueden dejar restos que obligan a añadir fases posteriores de purificación. El uso de óxido de grafeno permitiría evitar esa contaminación metálica y reducir parte de los tratamientos químicos asociados.
Sin embargo, el estudio todavía no demuestra que este grafito obtenido de PET pueda utilizarse directamente en baterías comerciales. Los siguientes pasos pasan por comprobar su comportamiento dentro de celdas reales, analizar su capacidad, estabilidad tras numerosos ciclos de carga y descarga y determinar si la producción puede escalarse sin perder calidad ni elevar demasiado el coste energético.
La investigación encaja en una tendencia más amplia: buscar fuentes alternativas para materiales estratégicos de las baterías antes de que finalice su vida útil. El reciclaje de grafito procedente de baterías usadas sigue siendo limitado por la edad relativamente reciente del parque eléctrico, por lo que aprovechar otros flujos de residuos, como el PET, podría abrir una vía complementaria para reducir la dependencia exterior en los próximos años.