Los científicos advierten sobre una emergencia climática en la que reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, mejorar la calidad del aire en los centros urbanos y satisfacer las necesidades de los consumidores son las principales prioridades. En este contexto, vemos un rápido crecimiento en la aceptación de los vehículos eléctricos.
Pero al igual que las baterías recargables de su teléfono, las baterías de los vehículos eléctricos no duran para siempre. Dadas las ventas mundiales proyectadas de vehículos eléctricos de 12 millones de unidades en 2025 y más de 20 millones para 2030, ¿cómo trataremos con las baterías de vehículos eléctricos vacías?
La vida de la batería de un vehículo eléctrico
Los vehículos eléctricos utilizan varios cientos de baterías grandes de iones de litio (LIB) (piense en la batería de su teléfono) agrupadas para actuar como una sola. Los carros de petróleo convencionales, por otro lado, usan baterías de plomo-ácido.
Ambos son recargables, pero tienen características diferentes en términos de durabilidad y eficiencia. Los LIB pueden aceptar una tasa de corriente más rápida, lo que significa velocidades de carga más rápidas en comparación con las baterías de plomo-ácido. Esto es importante para situaciones de tiempo crítico en las que los vehículos tienen una carga alta y menos intervalos de interrupción.
Los LIB también pesan menos, lo que aumenta la autonomía y el rendimiento de un vehículo eléctrico. En comparación con las baterías de plomo-ácido, las LIB son 1/3 del peso, tres veces más potentes y tienen una vida útil tres veces mayor, que se estima en 15 a 20 años.
Después de algunos miles de ciclos de carga, el rendimiento de un paquete LIB típico ya no puede suministrar energía al vehículo y debe reemplazarse por uno nuevo. Pero esta batería supuestamente muerta no se tira a la basura.
Al menos no debería ser así, porque no está exactamente “muerto” per se.
Aun no es el final
Aunque el paquete LIB ha perdido eficacia durante su ciclo de vida, todavía puede contener hasta el 80% de su rendimiento. Si bien no es adecuado para un uso posterior en la calle, se puede adaptar para otros fines en aplicaciones menos exigentes.
Para que la tecnología sea sostenible, ya no es posible simplemente desechar productos que ya no son adecuados para su propósito original. Las baterías para vehículos eléctricos son caras y están cargadas con materias primas limitadas, como el litio y el cobalto, que son dañinas de eliminar y presentan un riesgo de explosión si se apilan bajo el calor en vertederos.
Antes de desechar, estas baterías deben usarse para otra función, p. Ej. B. para estaciones de carga o dispositivos de almacenamiento de energía estacionarios para plantas de energía, edificios residenciales, hospitales, etc.
De hecho, en 2018, Toyota desarrolló un programa para conectar baterías viejas de vehículos eléctricos a paneles solares para alimentar tiendas de conveniencia en Japón.
Mientras tanto, el Ministerio de Comercio de Corea se ha asociado con LG Chem para fabricar baterías recargables portátiles, también conocidas como bancos de energía, utilizando baterías de vehículos eléctricos desechadas. Estos son ejemplos de cómo los LIB usados pueden tener una segunda vida. Esto también permite a los gobiernos implementar soluciones responsables al mismo tiempo que se adaptan al crecimiento de su país en las tasas de adopción de vehículos eléctricos.
Tesla tiene su propio programa que afirma que el 60% de los componentes LIB se reciclan una vez que llegan al final de su vida útil. Además, el 10% de estas baterías se puede reutilizar para construir una nueva caja de batería para un vehículo eléctrico.
Los módulos de batería son el único material de los LIB de Tesla que termina en el vertedero. Pero antes de desecharlos, los trozos se congelan, se trituran y se trituran para formar una pelusa inofensiva que no contaminará el piso. El cobre-cobalto se vende a los centros de reciclaje y los bloques de lechada se pueden utilizar para pintar equipos.
A pesar de estos ejemplos, el problema es que las baterías de los vehículos eléctricos se reciclan muy poco hoy en día y muchas todavía terminan en vertederos, lixiviando sustancias químicas tóxicas que contaminan nuestro suelo y ríos. En Australia, solo el 2-3% de los LIB se recolectan y envían al extranjero para su reciclaje. En la UE y EE. UU., Las tasas están por debajo del 5%.
La mayoría de las baterías que se reciclan pasan por un proceso llamado “fusión”, que implica fundir y extraer a altas temperaturas. Y en el caso de los vehículos eléctricos, el proceso de desmontaje requiere de mecánicos capacitados que lo hagan a mano utilizando herramientas especiales.
En consecuencia, esto conduce a altos costos laborales en los países desarrollados donde los ingresos de los materiales extraídos pueden no ser económicamente viables. Las técnicas de desmantelamiento automatizado con robótica pueden convertirse así en una posible solución.
Con Malasia todavía rezagada en la carrera mundial de vehículos eléctricos, todavía necesitamos encontrar soluciones para reciclar dichos productos. Pero la pregunta ahora es, ¿estaremos listos para hacer esto cuando llegue el momento?
Tal vez un vistazo a cómo lo manejamos a pequeña escala en forma de baterías de teléfono.
Somos solo un punto de recogida
Según el Ministerio de Medio Ambiente (DOE) en 2020, la tasa de reciclaje de desechos electrónicos en Malasia es un poco más optimista con un 25%. Sin embargo, el número real de LIB reciclados en sí no está claro.
El fundador de ERTH, Mohamed Tarek El-Fatatry, dijo a Vulcan Post que, desafortunadamente, Malasia no cuenta actualmente con una instalación de eliminación de desechos electrónicos.
En 2019, el centro de reciclaje de desechos electrónicos donó LIB usados de teléfonos a la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) en Singapur. Se utilizaron como materiales de prueba para el nuevo dispositivo de la instalación, que podría aplastar las baterías y extraer cobalto y litio.
“Pudieron recuperar hasta el 90% del material de las baterías caducadas y convertirlo en baterías nuevas”, dijo.
Mohamed Tarek agregó que algunas empresas locales están recolectando LIB para exportar a Corea. Sin embargo, esta actividad cesó durante la pandemia. “Hoy en día donamos nuestros viejos LIB a aficionados que intentan fabricar sistemas de almacenamiento solar a partir de baterías viejas”, dijo.
Si bien Malasia puede ser solo un recolector de desechos electrónicos en este momento, ofrece a las nuevas empresas locales la oportunidad de emerger en el campo de la gestión del ciclo de vida de las baterías. Además, los fabricantes de vehículos eléctricos podrían buscar formas de reciclar sus propias baterías, siguiendo el ejemplo de Tesla.
Y dado que las autoridades aún están ultimando los lineamientos y la infraestructura para el almacenamiento de vehículos eléctricos, vale la pena elaborar planes adecuados para la disposición de las baterías incluso 15 años después.
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Fuente de imagen seleccionada: Qnovo / ChargeNow