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Johns Hopkins halla en el ácido tartárico una vía más limpia para reciclar cobalto y níquelmartes, 15 de septiembre 2026
Johns Hopkins halla en el ácido tartárico una vía más limpia para reciclar cobalto y níquel
Johns Hopkins usa ácido tartárico para separar cobalto y níquel con altas recuperaciones en reciclaje de baterías.
Ciencia y Tecnología
Por: Yexika Montilla | 17 de marzo 2026 | 14:52
Un equipo de la Universidad Johns Hopkins identificó en el ácido tartárico una forma de separar con más selectividad cobalto y níquel, dos metales críticos para baterías, turbinas y catalizadores. El trabajo, publicado en Science Advances, plantea una alternativa potencialmente más limpia y barata frente a procesos convencionales de separación, uno de los cuellos de botella clásicos del reciclaje de baterías. En las pruebas reportadas, el sistema logró recuperar 99,1 % del cobalto en lote y, en flujo continuo, 95,1 % de cobalto y 96,5 % de níquel.
Un hallazgo pequeño para un problema enorme
En la economía material de la electrificación, el cobalto y el níquel ocupan un lugar menos visible que el litio, pero igual de decisivo. Están en baterías, superaleaciones y catalizadores, y siguen siendo piezas relevantes en la infraestructura industrial que sostiene desde teléfonos móviles hasta motores a reacción. Esa importancia contrasta con una dificultad técnica persistente: cuando ambos metales llegan mezclados al final de su vida útil, separarlos es complicado porque se comportan de forma muy parecida en solución. Ahí es donde la nueva investigación de Johns Hopkins introduce una variación que, siendo química y casi microscópica, puede tener consecuencias industriales mucho más amplias. El equipo encontró que el ácido tartárico, una molécula conocida por su presencia en la uva y en subproductos de la vinificación, altera esa similitud lo suficiente como para facilitar la recuperación selectiva de uno de los dos metales.
El hallazgo llega en un momento en que el reciclaje ha dejado de ser solo una mejora ambiental para convertirse también en una cuestión de seguridad de suministro. La Agencia Internacional de la Energía señaló que la demanda de níquel y cobalto, junto con otros minerales clave para la transición energética, aumentó entre 6 % y 8 % en 2024, impulsada sobre todo por vehículos eléctricos, almacenamiento, renovables y redes. En paralelo, el propio organismo subraya que el reciclaje es “indispensable” para reforzar la sostenibilidad y la seguridad del abastecimiento de minerales críticos. Ese doble contexto —más demanda y más presión por diversificar cadenas de suministro— explica por qué una mejora en la separación de metales puede importar mucho más de lo que sugiere el laboratorio donde nació.
El cuello de botella de dos “gemelos” químicos
La base del trabajo es una técnica llamada electrowinning, o electrodeposición extractiva, que utiliza electricidad para extraer metales de una disolución y depositarlos sobre un electrodo sólido. Sobre el papel, el método tiene una ventaja evidente frente a varias rutas hidrometalúrgicas habituales: reduce dependencia de grandes volúmenes de solventes y puede integrarse mejor con esquemas de electrificación industrial. El problema aparece cuando los iones que se quieren separar tienen potenciales de reducción y comportamientos electroquímicos demasiado cercanos. Eso es exactamente lo que ocurre con el cobalto y el níquel, que tienden a depositarse a voltajes parecidos y, por tanto, vuelven difícil una recuperación limpia y escalonada. La consecuencia práctica es un proceso menos selectivo y más costoso de afinar.
La novedad del estudio no consiste en reemplazar electricidad por química ni en añadir un reactivo agresivo más al sistema. Consiste, más bien, en reprogramar el entorno químico del baño para que esos dos metales dejen de responder casi igual. El grupo examinó 13 bioácidos con la idea de encontrar uno capaz de interactuar de manera distinta con cada ion. El objetivo era sencillo de formular y difícil de lograr: mantener más retenido al níquel en solución mientras el cobalto se deposita primero. Según la nota institucional de Johns Hopkins, el proceso surgió además de un interés previo del equipo por hacer más sostenible el reciclaje de baterías, sustituyendo ácidos minerales por bioácidos producidos por fermentación. Lo inesperado fue que esos compuestos no solo ayudaban a disolver metales: también cambiaban su comportamiento en la etapa posterior de separación.
La pista decisiva llegó desde la química de la uva
Entre todos los compuestos probados, el ácido tartárico fue el que mejor funcionó. La razón no tiene nada de mágica y sí bastante de arquitectura molecular. De acuerdo con Johns Hopkins, esta molécula forma un complejo especialmente favorable gracias a su estructura, y esa interacción incrementa el factor de separación entre cobalto y níquel. La cobertura técnica de Tech Xplore resume el mecanismo central de manera clara: el ácido tartárico se une con más fuerza al níquel, lo mantiene más tiempo en la disolución y deja al cobalto en mejor posición para ser recuperado primero mediante electrowinning. En otras palabras, no “extrae” el metal por sí solo; modifica la química de fondo para que la electricidad actúe con mayor selectividad.
El equipo respaldó esa hipótesis con simulaciones computacionales a escala atómica. Esas simulaciones mostraron que el ácido tartárico favorece complejos con el níquel y amplifica la diferencia de comportamiento electroquímico entre ambos elementos. El interés de ese detalle va más allá de este caso concreto. Sugiere que moléculas bio-derivadas, abundantes y potencialmente reciclables podrían diseñarse como herramientas de precisión para procesos industriales donde la selectividad vale tanto como la energía consumida. La química verde, en este punto, deja de ser un envoltorio narrativo para convertirse en un criterio funcional: usar menos química dura, menos inventario de solventes y una palanca molecular más fina para resolver una separación que la industria conoce desde hace años como particularmente incómoda.
Las cifras importan: del lote al flujo continuo
Los resultados son lo bastante altos como para que el avance no quede reducido a una curiosidad académica. Según el estudio y la cobertura técnica asociada, el sistema recuperó 99,1 % del cobalto en pruebas iniciales por lotes. Después, al pasar a un sistema continuo de mayor escala, el equipo obtuvo 95,1 % de cobalto y 96,5 % de níquel, con manganeso cercano al 100 % de pureza en la secuencia reportada por Chemical & Engineering News. Esa transición desde el experimento de lote hacia un esquema continuo importa porque ahí suele empezar la conversación seria sobre escalabilidad: no basta con demostrar que una idea funciona una vez, también debe conservar desempeño cuando el proceso se vuelve más parecido al entorno industrial.
Otro punto relevante es el económico. Chemical & Engineering News cita a la investigadora Yayuan Liu afirmando que el coste de energía y químicos del método es un orden de magnitud inferior al de la extracción convencional por solventes. Esa comparación no equivale todavía a una validación industrial completa, pero sí apunta al tipo de ventaja que el sector necesita para adoptar una técnica nueva: menos reactivos agresivos, menor complejidad de separación y un balance económico potencialmente más favorable. En reciclaje de baterías, la viabilidad no depende solo de recuperar metal; depende de hacerlo con suficiente pureza, con una secuencia operativa razonable y a un coste que compita con rutas ya instaladas. En ese terreno, el trabajo de Johns Hopkins no clausura el debate, pero entra con credenciales serias.
Por qué este avance importa fuera del laboratorio
La relevancia del hallazgo no se limita a las baterías de ion-litio. Níquel y cobalto también aparecen en superaleaciones y catalizadores, y la capacidad de separarlos con más limpieza puede tener aplicaciones en otras corrientes de residuos industriales. Además, el problema que intenta resolver el paper es representativo de un desafío más amplio: cómo recuperar materiales críticos sin depender siempre de extraer más de la corteza terrestre. La IEA sostiene que el reciclaje no elimina la necesidad de nuevas minas, pero sí crea una fuente secundaria de suministro que reduce dependencia, presión sobre proyectos nuevos e impacto ambiental asociado a minería y refinado. En una cadena de valor cada vez más tensionada por geopolítica, concentración de refinado y volatilidad de precios, esa fuente secundaria gana peso estratégico.
Este no es un avance abstracto, sino una mejora sobre un cuello de botella muy concreto. No promete “revolucionar” por sí sola el reciclaje global, pero sí aborda uno de los pasos que más penalizan eficiencia y coste en la recuperación de metales valiosos. Ese matiz importa. La innovación útil no siempre llega como una tecnología completamente nueva; a veces aparece como una corrección precisa en una etapa difícil del proceso. Si esa corrección reduce el uso de solventes duros y mejora la selectividad con un aditivo bio-derivado de bajo coste, el efecto agregado puede ser notable aunque la pieza individual parezca pequeña.
Lo que falta antes de cantar victoria
Como casi toda investigación con potencial industrial, esta también necesita superar la prueba de la complejidad real. Johns Hopkins ya indicó que el equipo está ampliando el método para ensayarlo con baterías reales y corrientes de residuos electrónicos con más iones competidores y concentraciones metálicas más diluidas. Esa fase es crucial, porque los residuos fuera del laboratorio rara vez se parecen a las mezclas limpias de los ensayos iniciales. Las impurezas, la variabilidad del material de entrada y la continuidad operativa son, muchas veces, lo que decide si una buena química se convierte o no en tecnología comercial. Por eso conviene leer los resultados con una mezcla de entusiasmo y disciplina: son sólidos, pero aún no equivalen a despliegue industrial.
Aun con esa cautela, el trabajo deja una señal potente. En un momento en que la transición energética suele imaginarse a escala de gigafábricas, minas, corredores logísticos y disputas por materias primas, aquí la innovación aparece en una escena mucho más discreta: una molécula orgánica corrigiendo el comportamiento de dos iones casi indistinguibles. Esa escala diminuta no reduce su importancia; la explica. Gran parte del futuro material de la electrificación dependerá de aprender a recuperar lo que ya circula en los residuos con la misma precisión con que antes aprendimos a extraerlo. Y en esa tarea, que una pista decisiva haya llegado desde el ácido tartárico de las uvas resulta menos anecdótico que revelador.
Preguntas Frecuentes
Fuente: Johns Hopkins University, Science Advances, International Energy Agency, Chemical & Engineering News
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