El arte de reciclar: baterías de vehículos eléctricos
Las baterías de iones de litio son fuentes de energía de última generación para vehículos eléctricos y otros dispositivos electrónicos portátiles. Y mientras nuestro universo alimentado por baterías se crece rápidamente, lo mismo ocurre con las preguntas sobre cómo reciclarlas. No es una cuestión simplemente de reutilizar materiales y componentes. En el proceso, intervienen diferentes métodos y personas. Es complejo, interesante e importante. Es, en otras palabras, un arte. Y como todo arte, está hecho para ser evaluado.
El proceso de reciclaje de las baterías modernas de iones de litio ha avanzado bastante y mantiene un estándar relativamente alto a nivel mundial. Dado que las normas de reciclaje de la UE son las más estrictas, Polestar las aplica como referencia. Al igual que nosotros diseñamos nuestras baterías de acuerdo a estas normas, se espera que todos los países se adhieran a los mismos estándares, independientemente de las normas locales.
La legislación sobre pilas al final de su vida útil se encuentra actualmente en revisión en la UE. Las nuevas regulaciones darán como resultado una directiva sobre baterías más estricta y garantizarán que las baterías (en el mercado europeo) sean sostenibles y seguras durante todo su ciclo de vida. Se espera que estas regulaciones entren en vigor en el 2023.
Esto ejercerá una presión muy necesaria sobre fabricantes, productores, importadores y distribuidores de baterías, así como sobre consumidores y empresas de reciclaje. El centro de las políticas comprende la trazabilidad y la transparencia, así como en la limitación de los sistemas de gestión de baterías (sistemas para proteger la batería al evitar que funcione fuera de su área de operación segura). Esto implicará mayor presión sobre la eficiencia de las técnicas de reciclaje, la recuperación de materiales, la recogida y el uso de materiales reciclados.
Pero la UE no es el único organismo en busca de nuevas políticas para el reciclaje de baterías. El Ministerio de Industria de China ha hecho públicas directrices para las instalaciones de reciclaje de baterías de vehículos eléctricos. Estas se publicaron por primera vez en el 2018 e incluyen la responsabilidad del productor (los propios fabricantes de vehículos) y una plataforma de gestión de trazabilidad. En el 2021, se introdujeron políticas adicionales que comprendían un plan de cinco años centrado en los ciclos de vida de los transportes eléctricos y la circularidad, la reutilización de baterías, la gestión de la trazabilidad del ciclo de vida completo y un mayor apoyo a las redes de reciclaje, la trazabilidad y la tecnología de reciclaje.
En América del Norte, los gobiernos federales, estatales y locales tienen autoridad sobre la eliminación y el reciclaje de las baterías de iones de litio. Aunque las regulaciones de gestión de baterías se han vuelto más habituales, no existen políticas específicas que exijan el reciclaje de las baterías de iones de litio. Esto significa que cada área puede establecer sus propias pautas para la eliminación de baterías.
Antes de que pueda llevarse a cabo cualquier reciclaje, primero se debe retirar la batería del vehículo. Una vez extraída, la batería debe estar completamente descargada y ser segura para su manipulación. La descarga se puede realizar a través de diferentes métodos como pretratamiento térmico, baños de agua salada y descarga controlada a través de circuitos externos. Al descargar una batería, la electricidad restante se extrae y se envía a la red o se pone en uso en la propia instalación para que nada se desperdicie.
En el proceso del reciclaje, después de descargar la batería, llega la parte del desmontaje, que se realiza de forma manual. Aquí se retiran todos los diferentes componentes que rodean la batería, como cables, conectores, sistemas de refrigeración, etc., para dejar a la vista las celdas de la batería. A continuación, se utiliza un pretratamiento mecánico para triturar la batería. La trituración crea una mezcla en polvo que luego se tamiza para generar lo que se conoce como masa negra. La masa negra contiene minerales como el cobalto, el litio, el manganeso y el níquel, que pueden usarse para futuras baterías una vez procesados químicamente.
En la extracción de minerales mediante pirometalurgia, la batería al completo (o por partes) se introduce en un horno a 1000 °C para generar aleaciones, matas y escorias que luego pueden se puedan procesar. Otra técnica que se suele utilizar para la extracción de minerales es el tratamiento térmico. En él, la batería se calienta a 100-500 °C, lo que minimiza la pérdida de material y aumenta la extracción de níquel, cobalto y manganeso. Este método se puede realizar antes o después del pretratamiento mecánico. Por último, se suele presentar la hidrometalurgia como el paso final. Con este método, se pueden extraer sustancias puras al agregar diferentes solventes como soluciones ácidas.
Algunas empresas solo realizan la trituración inicial o la deselectrificación, mientras que otras recurren a la pirometalurgia, el tratamiento térmico o la hidrometalurgia. Por eso decimos que son muchas las partes involucradas en el proceso del reciclaje.
Muchas empresas de reciclaje están actualmente investigando e invirtiendo en la combinación de tratamiento térmico y mecánico, ya que se prevé que sea el próximo gran avance en el reciclaje de baterías. Estas nuevas regulaciones en materia de baterías también podrían incluir la creación de un documento que aporte transparencia al proceso de reciclaje de baterías: un pasaporte de baterías. Este pasaporte será, básicamente, una forma de que cualquier empresa dedicada a desmontar o reciclar baterías al final de su vida útil vea los parámetros exactos de la batería. Es una representación digital de la vida útil de la batería que incluye información sobre sus minerales y dónde se obtuvieron, dónde se fabricó y cómo reciclarla.
Debido a la longevidad de las baterías de vehículos eléctricos y lo relativamente nuevo que es el mercado de vehículos eléctricos, los flujos de desechos de los productos electrónicos de consumo son una fuente importante para el reciclaje de baterías. Actualmente, solo una pequeña parte de los desechos electrónicos que se generan cada año se recoge y recicla adecuadamente. Las baterías dentro de estos dispositivos contienen los mismos minerales que las baterías de vehículos eléctricos. Reciclar las baterías que se encuentran en los aparatos electrónicos antiguos no solo sería provechoso para el medioambiente, sino que también aportaría minerales muy necesarios para la fabricación de futuras baterías.
A nivel individual, cada cual puede contribuir a la fabricación de futuras baterías reciclando las antiguas. A nivel empresarial, debemos hacer todo lo que esté a nuestro alcance para que el proceso de reciclaje sea lo más sostenible y eficiente posible.
El reciclaje de baterías es un arte que todo el mundo puede apreciar.
