Los coches eléctricos son el futuro de la industria automotriz y uno de los medios de transporte, que se estiman, sea el más demandado en las próximas décadas. El crecimiento económico que se espera de este sector es abismal, además de que los fabricantes están en una carrera por ver quién saca al mercado diseños vanguardistas, amigables con el medioambiente y con un buen precio para el consumidor final. Sin embargo, uno de los temas más candentes y difíciles de responder hasta el momento es: ¿cómo se hará con el reciclaje de baterías de coches eléctricos?
En ese sentido, ¿qué pasará con las baterías cuando se acaba su tiempo de vida útil?, ¿van a la basura o se pueden reciclar las baterías de los coches eléctricos? La verdad es que la respuesta no es tan simple como parece, estas baterías de vehículos eléctricos son complejas, con abundante uso de materiales naturales y muchos componentes cuya posibilidad de reutilizarse es nula. ¿Quieres saber más sobre un posible reciclaje de baterías de coches eléctricos? ¡Sigue leyendo este artículo de Futuro Eléctrico!
Tabla de contenidos
¿Cuál es la vida útil de la batería de un auto eléctrico?
En promedio, la batería de un auto eléctrico tiene una duración de 15 años, aunque se puede extender si se evitan las sobrecargas, exponerla a temperaturas extremas y limitando el tiempo de carga rápida.
¿Cómo saber cuándo la batería de un auto eléctrico cumplió su ciclo?
El primer paso es extraer la batería de tu coche eléctrico, lo que puede hacerse mediante un par de métodos diferentes. Puedes sacar toda la batería del coche, desconectar el cable y extraer la batería sin sacarla del propio coche. Esto dependerá de la cantidad de espacio que tengas disponible y del tipo de herramientas que dispongas para el trabajo.
Una vez que la batería se ha retirado del vehículo, es necesario probarla para ver si todavía tiene energía utilizable. Esta prueba debe ser realizada por un profesional si es posible, pero hay algunas pruebas básicas que se pueden realizar en casa si no tienes acceso rápido a un experto en autos eléctricos:
- Asegúrese de que todas las conexiones están apretadas antes de la prueba. Evita daños irreparables por el uso de herramientas inadecuadas o procedimientos incorrectos para su extracción del vehículo.
- Mida la tensión entre los terminales positivo y negativo con un voltímetro preciso.
- Revisa que no contenga productos químicos ácidos o alcalinos que puedan dañar a los trabajadores o al equipo durante el reciclaje.
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¿Dónde se tiran las baterías de los coches?
Lo ideal es que los usuarios de estos vehículos lleven las baterías a un centro de reciclaje. En la mayoría de los casos, los fabricantes de estos autos tienen sitios de recolección destinados para este fin.
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¿Por qué es importante saber qué pasará con estas baterías?
Para disminuir la explotación minera
Los coches eléctricos son cada día más populares y la apuesta es que sustituyan a los vehículos tradicionales que operan con diésel o gasolina. Sin embargo, sus baterías pueden llegar a convertirse en una problemática tan fuerte que contrarreste con sus beneficios y rentabilidades. De esta manera, una de las materias primas para fabricar las baterías de los coches eléctricos son el litio, el níquel, el cobalto y el cobre, que se encuentran en cantidades abundantes en la tierra.
Pero, una explotación desmedida puede provocar un impacto ambiental irreversible, además de que la mayoría de estas minas se encuentran en países como Rusia, Indonesia y la República Democrática del Congo, donde el control del ecosistema es bajo. Y, adicionalmente, las condiciones de trabajo son desfavorables para los locales, obligándolos a laborar sin la debida protección e, incluso, dejando que infantes trabajen por algunos pocos dólares en estas zonas de explotación.
Entonces, saber si es viable el reciclaje de baterías de litio o de otro tipo, puede ser crucial para disminuir la extracción de minerales. Si no se toma en consideración este tema, para el año 2030, que es cuando los expertos esperan un alza en el uso de coches eléctricos, tendremos en las calles automóviles más limpios, pero con una realidad tras bastidores alarmante: minerías sucias.
Al respecto, Payal Sampat, director de los Programas Mineros de la Earthworks, organización medioambiental sin fines de lucro, hace un llamado a la atención:
El razonamiento ha sido el siguiente: Tenemos que combatir estas cuestiones climáticas, desarrollemos nuevas minas, y extraigamos los materiales lo más rápido posible (…) Así es como funciona la planificación a corto plazo. Pero, además, debemos encontrar soluciones prudentes para este problema que tendremos a muy largo plazo.
Para evitar la contaminación
Otra razón para saber qué se hará con estas baterías está directamente relacionada con la calidad de las Tierras y la biodegradación de estos materiales. Para que naturalmente suceda este proceso, van a pasar décadas y, mientras tanto, las áreas donde se acumule esta basura se contaminará, quedando inservible para la agricultura, por ejemplo. Además, no se sabe con exactitud cómo estos desechos podrían afectar a plantas y animales.
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El problema de reciclar las baterías de los vehículos eléctricos
Es complejo
A pesar de que hay razones que demuestran la urgencia de iniciar con el reciclaje de baterías de coches eléctricos, muchos organismos y autoridades no demuestran mayor interés. Esto sucede, principalmente, porque es bastante complejo desmontar las baterías de estos vehículos y la tecnología de reciclaje actual es bastante rústica, de hecho, se corre el riesgo de que se dañe permanente muchos de sus componentes.
Resulta costoso
De igual manera, es costoso y, de momento, no se ha hallado una manera de que esto deje ganancias sostenibles en el tiempo. También, los metales de mayor valor como el cobre, el níquel y el cobalto necesitan pasar por tratamientos piro e hidrometalúrgicos, que requieren grandes cantidades de energía y producen gases altamente tóxicos. Y, aunque algunos se recuperen en cantidades suficientes, en el caso del litio (uno de los más demandados) no es lo suficientemente valioso para justificar el proceso de reciclaje.
Amerita un gigantesco esfuerzo logístico
Reutilizar baterías de coches eléctricos y reciclar será beneficioso, principalmente para el medio ambiente. También, pudiese ayudar a disminuir los costos en la fabricación de estas baterías. De esta manera, un informe reciente de Earthworks, afirma que para el 2040 el reciclaje podría reunir hasta el 25 % de la demanda de litio de la industria de vehículos eléctricos y el 35 % del requerimiento de cobalto y níquel.
Pero, lograr estas cifras será posible solo si se recolecta el 100 % de las baterías agotadas de vehículos eléctricos. Esto será un reto enorme tomando en cuenta que no todos los países cuentan con las mismas legislaciones. En muchas partes del mundo, incluidas Europa y China, existen ahora programas para reciclar las baterías usadas de los coches eléctricos.
El problema es que estos programas no están lo suficientemente extendidos como para que sean accesibles a todos los que quieran reciclar sus baterías viejas. Por tanto, se necesitan políticas gubernamentales sólidas que respalden el reciclaje de baterías de coches eléctricos.
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Proyectos e investigaciones para el reciclaje de baterías de coches eléctricos
Tanque de flotación
En el informe Breakthrough research makes battery recycling more economical, de la Universidad de Michigan presentan una alternativa para el reciclaje de baterías de coches eléctricos: los tanques de flotación, una técnica que se basa en la separación y purificación de los minerales.
Esta propuesta puede traer ventajas como reducir el coste del reciclaje de las baterías de iones de litio y provocar una bajada de precio de los vehículos eléctricos, tanto para conductores como para fabricantes. ¿Cómo funciona este método? Básicamente, se seleccionan y separan los materiales de estas baterías en función de si repelen el agua y flotan o la absorben y se hunden. Evidentemente se añaden algunos químicos, que de acuerdo con este informe, va a permitir mantener un nivel de pureza de más del 95 %.
Primobius
La compañía australiana Neometals Limited, de la mano con la alemana SMS Group, tienen el deseo de posicionarse como una de las mayores empresas de reciclaje de baterías de litio. Para ello, tienen pensando hacer uso de una técnica de reciclaje conocido como Primobius, que promete ser totalmente efectivo.
El proceso consta de dos etapas: Trituración y clasificación; y, refinado. Donde, esencialmente, se recupera el cobalto, litio, níquel y otros materiales que de otra manera terminarían siendo reciclados de manera ineficiente. Otra de las ventajas de Primobius es que va a permitir generar productos vendibles de bajo y alto valor para su reutilización en nuevas aplicaciones.
En una primera prueba, con Primobius se logró una recuperación total en masa de nuevos productos del 85 %. No obstante, Neometals Limited ha señalado que buscan elevar su eficiencia en un 95 %. La puesta en marcha del reciclaje de baterías de coches eléctricos con Primobius se tiene prevista para el último trimestre del 2022.
Proceso hidrometalúrgico
La Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) en el estudio titulado Recovery of critical metals from EV batteries via thermal treatment and leaching with sulphuric acid at ambient temperature, reveló que el proceso hidrometalúrgico puede ser la clave para el reciclaje de las baterías de los coches eléctricos. Se trata de una combinación de pretratamiento térmico e hidrometalurgia, en la que se utiliza la química acuosa para recuperar los metales.
Al respecto, Martina Petranikova, profesora asociada del Departamento de Química e Ingeniería Química de Chalmers, en esta publicación, sostuvo:
Para satisfacer la enorme necesidad de reciclaje de baterías que se avecina, los procesos que se utilizan actualmente deben ser lo más eficaces y eficientes posible, por lo que este estudio ofrece un conocimiento inestimable para los fabricantes y operadores de esta tecnología. Los métodos que presentamos también pueden utilizarse para optimizar el reciclaje de todo tipo de baterías de iones de litio.
Para aplicar el proceso hidrometalúrgico se debe ajustar la temperatura. Al respecto, Burcak Ebin, investigador del Departamento de Química e Ingeniería Química de Chalmers y uno de los autores principales del artículo, dijo:
Nuestra investigación puede suponer una gran diferencia para los desarrolladores en este ámbito. En algunos casos puede ser tanto como reducir la temperatura de entre 60 y 80 grados centígrados hasta la temperatura ambiente, y de varias horas a sólo 30 minutos.
Hydrovolt
Esta es una de las plantas para el reciclaje de baterías de coches eléctricos con mayor capacidad del mundo. Surgió tras la alianza de dos fabricantes de baterías europeos: Northvolt e Hydro. Hydrovolt se encarga de darle una segunda vida a masa negra, un polvo que contiene metales de níquel, manganeso, cobalto y litio. De acuerdo a lo comunicado por esta empresa, así se reduciría la dependencia de la minería.
Hydrovolt cuenta con una capacidad de procesamiento de 12.000 toneladas de baterías por año. Pero, para el 2025 su intención es procesar y recuperar más de 70.000 toneladas de baterías. Y, para el año 2030 se espera que esa cifra se incrementa hasta las 300.000 toneladas, aproximadamente.
Por su parte, Emma Nehrenheim, directora ambiental de Hydrovolt, en una nota de prensa, señaló:
Reciclar las baterías al final de su vida útil es la piedra angular para garantizar que la transición del vehículo eléctrico sea un verdadero éxito desde una perspectiva ambiental. Los metales utilizados en la producción de baterías son finitos, pero al sustituir las materias primas extraídas de la Tierra con materiales reciclados, no solo podemos reducir la huella de carbono de las baterías, sino también permitir el uso sostenible a largo plazo de la tecnología de baterías de iones de litio.
Reciclaje de Tesla
Tesla, uno de los fabricantes de autos eléctricos más importantes del mercado, ha señalado que es capaz de recuperar el 92% de todos los materiales presentes en las celdas de sus baterías gracias a un avanzado proceso de reciclaje. En sus instalaciones aplican este proceso, cuyo funcionamiento se ha manejado con total hermetismo, pero que promete disminuir el impacto de la basura o los desechos de las baterías de coches eléctricos de Tesla.
La compañía de Elon Musk afirma que el reciclaje de baterías de coches eléctricos in situ es especialmente útil para maximizar la recuperación de materiales clave de las baterías, además de investigar y aprender sobre nuevos procesos de fabricación y posterior recuperación. De igual forma, permite la transferencia de materias primas directamente a sus proveedores de níquel y cobalto. ¿Compartirán su secreto con el mundo?
¿Baterías recicladas?
El Instituto Politécnico de Worcester en el estudio Recycled cathode materials enabled superior performance for lithium-ion batteries, sostienen que uno de los problemas de reutilizar o reciclar componentes de las baterías de los coches eléctricos es que pueden tener un rendimiento menor. Pero, ahora, aseguran que al usar celdas de cátodo NMC111, óxido de litio, manganeso y cobalto se da un mejor resultado de ciclo de vida reportado para materiales reciclados, mejorando entre un 33 % y 53 %. Con su planta que entrará en funcionamiento en el 2023, esperan crear baterías reutilizadas y ensambladas con componentes reciclados.
Palabras finales
En la investigación Li-ion Battery Recycling 2020-2040 de IDTechEx se detalla que en las próximas dos décadas, el número de baterías de vehículos eléctricos que llegarán al final de su vida útil serán de 7,8 millones de toneladas por año. Así que es necesario empezar a ver muchos de sus componentes como recursos no renovables, que deben aprovecharse al máximo. No se trata de removerlos de la tierra sin pensar en los riesgos, sino de buscar soluciones a largo plazo. Si efectivamente, se logra un reciclaje de las baterías de coches eléctricos, IDTechEx, expone que se puede tener un mercado mundial de reciclaje y reutilización cuyo valor aumente hasta 31.000 millones de dólares anualmente.