La carrera por reutilizar el precioso corazón de los coches eléctricos


En la lucha por la descarbonización de la industria automotriz, el vehículo eléctrico se beneficia de ella. Su mercado se sitúa en 2,9 millones a nivel europeo y en torno a
150.000 unidades en España, lo que representa alrededor del 0,4% de la flota de nuestro país. El objetivo es llegar a 250.000 y 5 millones en 2030 en dos años, a pesar del retraso respecto al resto de Europa y con las muchas dudas que aún existen entre potenciales usuarios y compradores.

Temas como la autonomía de los coches eléctricos ya no empiezan a ser un problema ya que muchos de ellos ya pueden superar los 600 kilómetros sin recargar. Asimismo, los tiempos de recarga se reducen cada vez más, y aunque lentamente, España cuenta cada vez con más puntos de recarga públicos, o al menos proyectos para su instalación. Pero otra gran duda es si los coches eléctricos son realmente tan ecológicos como parecen, ya que el verdadero corazón de estos coches debido a los procesos de fabricación y los propios componentes de las baterías es el motivo para reciclarlos. su vida útil. Por eso
la fórmula de las tres «R», reutilización, remanufactura y reciclaje, se establecen como necesarios para reducir el impacto ambiental de las baterías.

En este sentido, España «coloca las baterías» con el objetivo de abrir la primera planta de reciclaje de vehículos eléctricos en la Península Ibérica a finales de 2023. Se instalará en Cubillos del Sil (León) y es una iniciativa de Endesa, en colaboración con Urbaser, que está invirtiendo una inversión de 13 millones de euros.

La nueva planta de reciclaje de baterías es uno de los siete proyectos aprobados recientemente por la Consejería de Transición Ecológica, junto con la Junta de Castilla y León, los municipios de Ponferrada y Cubillos del Sil, la Universidad de León y Endesa. La nueva UTE gestionará la recogida de baterías eléctricas en España y Portugal, el almacenamiento temporal seguro y el transporte a Cubillos del Sil para su posterior tratamiento. En estas instalaciones de Cubillos del Sil, algunas de las baterías se adaptarán para su reutilización. El resto será descargado eléctricamente, desmontado y
sujeto a un proceso de separación y trituración Esto permitirá que los materiales con los que se fabrican, como el plástico, el aluminio y el cobre, así como la «masa negra» o el «polvo negro» sean reciclados.

Cómo reciclar una batería

Cuando se trata de reciclar una batería, existen tres posibilidades. Dependiendo de la condición y la capacidad que retenga, una batería de alto voltaje en un vehículo puede reutilizarse total o parcialmente, recibir una segunda vida como sistema de almacenamiento estacionario o móvil, o puede continuar reciclando el material tal como se utilizó en su fabricación para la fabricación de nuevas celdas de batería
Frank Blome, Jefe de Celdas y Sistemas de Baterías en Componentes del Grupo Volkswagen

En el primer caso, la remanufactura, si la batería está en buen o muy buen estado, se puede reprocesar para su uso posterior como recambio de vehículos eléctricos, siempre después de reparaciones que reflejen su valor. Actualmente en el mercado ”, explica Blome. En la segunda opción, una batería es apta para ser utilizada como batería de“ segunda vida ”si está en un estado medio a bueno, que ha estado afuera durante un año eléctrico durante años. se puede utilizar, ya sea en una estación de carga rápida flexible, un robot de carga móvil, un sistema de transporte sin conductor o una carretilla elevadora, así como una energía de respaldo de emergencia o un sistema de almacenamiento doméstico.

La tercera opción implica un
reciclaje eficiente, donde los procesos mecánicos solo desmontan las baterías que ya están al final de su vida útil para reciclar materiales como el aluminio, el cobre, el plástico y la «pólvora negra». Este último contiene componentes valiosos como litio, níquel, manganeso, cobalto y grafito, que son separados por socios especializados con agentes hidrometalúrgicos, antes de ser reprocesados ​​en un material catódico.

Un enjambre

Una batería consta de grupos de celdas conectadas en serie, como un enjambre de minibaterías, que trabajan juntas para almacenar la energía necesaria para mover el vehículo. Con la tecnología de iones de litio, la estructura de la celda es siempre la misma, ya sea un teléfono celular o una batería de automóvil eléctrico. Siempre hay dos láminas de metal, como cobre y aluminio. Entre las placas metálicas se encuentran los dos polos con el cátodo y el ánodo, entre los cuales tiene lugar la reacción eléctrica. Se requiere un metal reactivo como el litio para la reacción. El factor de coste más importante es la composición del cátodo, es decir, el polo positivo de la batería. Consiste en una mezcla de níquel, manganeso y cobalto. El ánodo consta de polvo de grafito, litio, electrolitos y un separador.

Andreas Hintennach, Director de investigación de celdas de batería de Daimler, dice que “el silicio reemplazará en gran medida al polvo de grafito en el futuro. Esto nos permitirá aumentar la densidad de energía de las baterías en aproximadamente un 20-25%. ‘

Una de las estrategias actuales es sustituir el cobalto por otros materiales menos críticos, y en este sentido la investigación de Daimler está avanzando. «Estamos investigando esto, ya que con la generación actual de celdas de batería ya hemos podido reducir la cantidad de cobalto en el material activo (níquel, manganeso, cobalto y litio) de aproximadamente un tercio a menos del 20%». Otra alternativa es la batería de litio / azufre. El azufre es un producto de desecho industrial casi gratuito, muy puro y que se puede reciclar fácilmente. Presenta importantes desafíos de densidad energética, pero también tiene un equilibrio ecológico incomparable. Sin embargo, pueden pasar años antes de que esta tecnología esté disponible para los turismos.

Hintennach explica que existen otros tipos de alternativas a las baterías actuales, e incluso
Hay tecnologías que son mejores que la batería de iones de litio.. Entre ellos se encuentra la batería de estado sólido. «Sin embargo, su densidad de energía es menor, lo que la hace relativamente grande y lenta de cargar. Por eso es bueno para vehículos comerciales, pero no para turismos. Por lo tanto, la batería de iones de litio estará con nosotros durante muchos años. »

Otra posibilidad es la batería de litio-azufre. En este caso, la sustitución de níquel y cobalto en las baterías actuales por azufre aumentará significativamente la sostenibilidad. La densidad de energía también tiene mucho potencial, pero la vida útil aún no es lo suficientemente larga. «En las baterías de litio-aire, en realidad solo hay litio», dice. El resto, oxígeno, simplemente proviene del aire. “Químicamente, es un concepto similar al de la pila de combustible, donde usamos hidrógeno. La densidad de energía sería excelente, pero esta tecnología aún está muy lejos de convertirse en realidad.

Una alternativa sostenible y rentable a las antiguas fábricas y centrales eléctricas.

Por U. Mezcua

El reciclaje de baterías también proporciona nuevos líderes empresariales para las empresas y alternativas ambientalmente sostenibles a sus antiguas instalaciones contaminantes. Un ejemplo de ello es el proyecto de Endesa con Urbaser en la ciudad de León, Cubillos del Sil, que compensará el derribo de la antigua central de carbón de Compostilla II. La planta estará operativa a finales de 2023 y podría generar alrededor de 50 nuevos puestos de trabajo directos y un número indefinido de puestos de trabajo indirectos, tras una inversión de 13 millones de euros, respaldada por fondos europeos de recuperación.

Sus promotores estiman que la nueva planta de reciclaje podrá manipular 8.000 toneladas al año, satisfaciendo así la demanda de reciclaje de España y Portugal. La planta estará operativa a finales de 2023. Sin embargo, está previsto iniciar las actividades logísticas con anticipación, por lo que la recolección, transporte y almacenamiento de baterías con anticipación para garantizar el volumen necesario permitirá el desarraigo de la planta.

Renault y Volkswagen

El reciclaje es una oportunidad para empresas españolas, como la Pontevedra Little Electric, que en enero recibió el apoyo de la Comisión Europea para poner en marcha un centro de reciclaje de baterías y crear 35 puestos de trabajo. “Hay un componente fuerte de innovación porque la tecnología aún no existe, hay que inventarla y desarrollarla a partir de ella”, según el gerente Rubén Blanco.

Los fabricantes de automóviles también han encontrado un camino comercial interesante en el reciclaje y la reutilización de baterías. Renault, por ejemplo, espera generar más de mil millones de euros en 2030 gracias a la destrucción de vehículos y al reciclaje de repuestos, incluidas las baterías. El grupo industrial francés está adaptando su fábrica de Flins, a la que denomina Re-Factory, y ha creado una nueva línea de negocio, Renault Environment. El grupo tiene como objetivo lograr la neutralidad de carbono en Europa para 2040 y en todo el mundo para 2050

Asimismo, a principios de año Volkswagen inauguró su primera planta de reciclaje de baterías de coches eléctricos, ubicada en Salzgitter (Alemania), ciudad con tradición siderúrgica e industrial. La instalación tiene como objetivo reciclar aproximadamente 3.600 baterías por año durante la fase piloto, equivalente a aproximadamente 1.500 toneladas. El fabricante, que invertirá 35.000 millones de euros en electromovilidad durante los próximos cinco años, espera reciclar hasta el 90 por ciento de los componentes de las baterías de sus vehículos y reutilizar materias primas valiosas como litio, níquel, manganeso y cobalto. con aluminio, cobre y plastico.

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