Aunque el coche eléctrico ha sido identificado como la solución más eficaz al problema de la contaminación asociado al transporte, sus detractores tienen un gran objetivo en el reciclaje de baterías.
Y es que el reciclaje de estos componentes constituido principalmente por elementos costosos y / o contaminantes como el litio y sus diferentes variantes resultantes de la combinación de aluminio, cobalto, níquel o magnesio, entre otros, sigue siendo un tema pendiente por varios motivos.
La primera es que sigue siendo un proceso muy caro y la segunda es que no es lo suficientemente eficaz para garantizar una correcta uso de materia prima una vez que la batería ha llegado al final de su vida útil. Algo que, en el caso de los vehículos eléctricos, llega entre ocho y 12 años después del lanzamiento del coche.
Avalancha de baterías en 10 años
los baterías de iones de litio Actualmente son un elemento básico de la sociedad, ya que no solo están presentes en los vehículos eléctricos, sino en todos los dispositivos electrónicos que usamos a diario, incluidos los teléfonos móviles. No es difícil imaginar, por tanto, que en 10 años la necesidad de satisfacer la demanda de reciclaje será un tema prioritario.
También es obvio que, con los procesos de reciclaje actuales, el mundo no está preparado para gestionar la dos millones de toneladas de baterías de vehículos eléctricos que se calcula que ocurrirá anualmente en ese momento. Y solo estamos hablando de los residuos generados por la movilidad eléctrica, un sector en auge pero que aún está lejos de iniciar su verdadera consolidación en el mercado mundial.
Flotación de espuma
El panorama científico es plenamente consciente de que la tecnología asociada a la movilidad eléctrica tiene mucho potencial y un largo camino por recorrer, por lo que muchas instituciones y empresas han optado por centrar sus esfuerzos en la investigación relacionada con ella.
Este es el caso de los científicos de ReCell Center, El primer centro avanzado de investigación y desarrollo de reciclaje de baterías de Estados Unidos con sede en el Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía (DOE) que, en colaboración con la Universidad Tecnológica de Michigan (MTU), han hecho un descubrimiento fundamental que elimina uno de los mayores obstáculos para hacer reciclaje de baterías de iones de litio a gran escala es económicamente viable.
La técnica de flotación de espuma resuelve el principal problema de todo reciclador, separar los materiales que componen el cátodo, es decir, el electrodo cargado positivamente. Esto es complicado porque los materiales catódicos en las baterías de vehículos eléctricos varían según el fabricante del automóvil y el año de producción, por lo que un reciclador comienza a trabajar con una mezcla de óxidos de metal de litio (óxido de litio y cobalto, óxido de litio de litio, níquel, manganeso, cobalto, litio, níquel, óxido de aluminio, litio fosfato de hierro, etc.) y tratar de separar cada uno de ellos para que esos materiales se reutilicen. Esa tarea que alguna vez fue imposible, de repente parece factible.
Utilizado durante muchos años por la industria minera para separar y purificar minerales, la flotación de espuma separa los materiales en un tanque de flotación dependiendo de si repelen el agua y flotan, o absorben agua y se hunden. Los materiales del cátodo generalmente se hunden, lo que dificulta su separación entre sí.
«Eso es cierto para el óxido de litio, níquel, manganeso y cobalto (NMC111) y el óxido de litio y manganeso (LMO), dos materiales comunes de cátodos de baterías de vehículos eléctricos que el equipo de ReCell utilizó en sus experimentos», señala la información proporcionada. por el Laboratorio Nacional Argonne. ‘Lo que los investigadores encontraron fue que la separación se puede lograr haciendo flotar uno de los materiales del cátodo, NMC111 mediante la introducción de una sustancia química que hace que el material objetivo repele el agua ».
Una vez que los materiales se separaron del cátodo, los investigadores determinaron mediante pruebas que el proceso tenía un impacto insignificante en el rendimiento electroquímico de los materiales. Ambos también tenían altos niveles de pureza de al menos el 95%., que en la práctica permite reutilizarlas para baterías de coche nuevas gracias a su alta pureza.
Todavía hay camino por recorrer
El descubrimiento de ReCell promete tener implicaciones de gran alcance:
- Reducir el costo de reciclar baterías de iones de litio
- Estimular el crecimiento de un mercado de reciclaje rentable para baterías de iones de litio al final de su vida útil.
- Reducir el costo de los vehículos eléctricos tanto para productores como para consumidores
Sin embargo, todavía queda mucho camino por recorrer antes de convertir esta técnica en una solución viable a gran escala, como admite la propia ReCell. “Por ahora, el equipo de ReCell Center está enfocado en crear, paso a paso, un proceso completo de reciclaje de baterías de iones de litio que sea económicamente viable. Solo entonces será ampliamente adoptado ».
‘Cualquiera que sea el método que se utilice para hacer este reciclaje, el reciclador debe poder beneficiarse de ello »dice Jessica Durham, científica de materiales de Argonne y coautora del estudio. «Nos sumamos a los pasos sabiendo que, al final, el proceso total tendrá que ser rentable».
Fuente: motorpuntoes