El reciclaje de las baterías de iones de litio será clave para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero
Por Mark Miller.
Incluso para las personas plenamente conscientes de la creciente amenaza que suponen los gases de efecto invernadero para el medio ambiente, las cifras recientes son reveladoras: sólo el sector del transporte produjo unos 7.300 millones de toneladas métricas de emisiones de CO2 en todo el mundo en 2020. Los coches fueron la mayor fuente, con un 41%.1 Fueron estadísticas sorprendentes como estas las que impulsaron una alianza de gobiernos, fabricantes de automóviles, instituciones financieras y otros durante la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático de 2021 (COP26) para establecer el objetivo de vender el 100% de los coches y furgonetas con cero emisiones para 2040. En un acuerdo separado, 15 países también expresaron su intención de hacer la transición a la venta de camiones y autobuses 100% de cero emisiones para 2040.
Este tipo de acuerdos señalan una creciente ola de vehículos eléctricos que llegan al mercado, junto con la correspondiente demanda de las baterías de iones de litio (Li-ion) que los alimentan. Pero, ¿habrá suficientes metales -litio, cobalto, níquel y otros- para producir las células de iones de litio necesarias? Los científicos que investigan estos materiales están trabajando en tecnologías de reciclaje para ayudar a mantener el ritmo de la demanda.
ReCell se pone en marcha
El Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) respondió a la necesidad de reciclar las baterías de iones de litio en 2019 y puso en marcha el Centro ReCell de investigación y desarrollo. Ubicado en el Laboratorio Nacional Argonne, ReCell colabora con otros laboratorios, universidades, fabricantes y participantes en la cadena de suministro de baterías de iones de litio. Uno de sus objetivos es desarrollar un proceso de reciclaje rentable para recuperar materiales de alto valor para venderlos de nuevo a los fabricantes.
"Este centro generará puestos de trabajo y creará un suministro nacional de materiales para baterías de litio, además de estimular la adopción de una economía de vehículos eléctricos asequibles. " - Daniel R. Simmons, Subsecretario de la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables del Departamento de Energía de los Estados Unidos.
Las técnicas rentables son importantes porque proporcionan a los proyectos de reciclaje de Li-ion viabilidad económica y sostenibilidad. De hecho, ReCell pretende contribuir al crecimiento de toda una industria de reciclaje de baterías mediante procesos de reciclaje económicos y ecológicos.
Este centro generará puestos de trabajo y creará un suministro nacional de materiales para baterías de litio, además de estimular la adopción de una economía de vehículos eléctricos asequibles, afirma Daniel R. Simmons, secretario adjunto de la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables del DOE, en el artículo de Design News "Volkswagen, DOE Want EV Battery Recycling for Fun and Profit".
Las marcas de los fabricantes
Los fabricantes de automóviles y baterías también están fijando objetivos de sostenibilidad más ambiciosos. Volkswagen ha abierto una planta de reciclaje de baterías en su fábrica de Salzgitter (Alemania). "Llevamos 10 años investigando cómo podemos recuperar las materias primas. Entre ellas están, sobre todo, el cobalto, el litio, el manganeso y el níquel", explica Thomas Tiedje, jefe de planificación técnica de VW, en el mismo reportaje de Design News.
El innovador fabricante de vehículos eléctricos Tesla afirma que tiene un proceso que puede salvar hasta el 92% de los elementos que entran en un paquete de baterías, según el artículo "New Tesla Battery Recycling Process Reportedly Produces No Waste", en InsideEVs. Y un portavoz de una filial del mayor fabricante de células de iones de litio de China afirma que puede reciclar 120.000 toneladas métricas de baterías al año, suficientes para más de 200.000 coches, informa Davide Castelvecchi en su artículo "Coches eléctricos y baterías: ¿cómo producirá el mundo lo suficiente?" en Nature.
El momento lo es todo
Estos esfuerzos pueden llegar justo cuando son necesarios. Las ventas de vehículos eléctricos se duplicaron con creces en 2021 para alcanzar los 6,6 millones. Para cumplir los objetivos de cero emisiones de acuerdos como los anunciados en la COP26, el reciclaje de baterías de iones de litio tiene que madurar con el floreciente mercado de los vehículos eléctricos.
Este nivel de crecimiento requiere una reevaluación de las fuentes de metal de las baterías de Li-ion. Según el informe de Castelvecchi, puede haber suficiente litio para apoyar la transición a los vehículos eléctricos hasta 2050. El cobalto, sin embargo, podría sufrir escasez debido a las condiciones en que se extrae y a otros factores. También puede haber escasez de níquel. Estas limitaciones, junto con la demanda de energía de iones de litio por parte de una serie de dispositivos y sistemas de almacenamiento de energía (ESS) emergentes, podrían hacer del reciclaje de baterías de iones de litio una capacidad crítica para lograr un futuro sin emisiones.
Mark Miller es redactor de contenidos de Thermo Fisher Scientific.
Referencias
1. Tiseo, I. (2021, December 14). Breakdown of CO2 Emissions in the Transportation Sector Worldwide 2020, by Subsector. Statista. https://www.statista.com/statistics/1185535/transport-carbon-dioxide-emissions-breakdown/
2. Paoli, L. & Gül, T. (2022, January 30). Electric Cars Fend Off Supply Challenges to More Than Double Global Sales. International Energy Agency. https://www.iea.org/commentaries/electric-cars-fend-off-supply-challenges-to-more-than-double-global-sales
