Ultium Cells LLC, una empresa conjunta entre General Motors y LG Chem, ha estado aumentando constantemente su capacidad de fabricación de celdas de batería en los EE. UU. empresa fue anunciada por primera vez
En lugar de tirarlo, Ultium lo envía a un reciclador. La empresa ha firmado un acuerdo con la empresa canadiense. Ciclo de litio para reciclar materiales críticos de la chatarra producida en los procesos de fabricación de Ultium de su planta de Lordstown, comenzando a finales de 2020. Los materiales de la ubicación de Lordstown se enviarán a la ubicación de reciclaje de Li-Cycle en Rochester, Nueva York, para ser procesados y devueltos a la cadena de suministro de baterías.
General Motors y LG Chem están claramente decididos a escalar su fabricación de celdas de batería. Alrededor del 5-10% de la producción de un fabricante de células es este exceso de chatarra. Teniendo en cuenta que la instalación de Lordstown será capaz de producir 30 gigavatios hora de capacidad al año, es seguro que producirá una cantidad considerable de material de desecho. (En perspectiva, la fábrica de Tesla en Nevada tiene una capacidad de 35 GW-hora).
El enfoque de Li-Cycle es diferente de los procesos de reciclaje más tradicionales, dijo el cofundador Ajay Kochhar a Heaven32. El reciclaje tradicional utiliza un proceso pirometalúrgico o de alta temperatura. Con este proceso, las baterías pasan a un horno y el material sobrante, como los plásticos y el electrolito, se quema, dejando alrededor de un 50% de tasa de recuperación para las valiosas materias primas.
Li-Cycle también se diferencia de competidores como Redwood Materials, que también utilizan alta temperatura, explicó Kochhar. Redwood procesa cosas como la electrónica de consumo, que requiere diferentes enfoques. El ciclo de litio utiliza un proceso hidrometalúrgico que tritura, en realidad tritura, como una trituradora de papel, los materiales de la batería en una solución patentada sumergida. Hacerlo de esta manera reduce el riesgo térmico de un incendio y recupera hasta el 95% de los materiales de la batería (Redwood también afirma una tasa de recuperación del 95-98%). Al no quemar nada, la compañía también evita producir emisiones potencialmente tóxicas, dijo Kochhar.
Baterías de iones de litio trituradas. Créditos de imagen: Ciclo de litio (Se abre en una nueva ventana)
El material del cátodo y del ánodo se convierte en productos químicos aptos para baterías, como carbonato de litio, sulfato de níquel y sulfato de cobalto. Li-Cycle trabaja con la empresa Traxys, que compra el material químico.
“Y a partir de ahí es de regreso a la fabricación de cátodos y de regreso a la economía más amplia y la cadena de suministro de baterías”, dijo Kochhar. El siguiente paso sería un “ciclo cerrado de verdadera economía circular” en el que se le devuelva el mismo material utilizado por un fabricante.
La compañía tiene dos “radios” de reciclaje, donde se produce la trituración y la separación mecánica, en Rochester y Ontario, Canadá, y se está construyendo una tercera instalación comercial en Arizona. Una vez que la instalación de Arizona entre en funcionamiento, Li-Cycle podrá procesar alrededor de 20.000 toneladas métricas, o 4 gigavatios-hora, de baterías de iones de litio al año. También está construyendo lo que llama un “centro” para fabricar los productos químicos de las baterías en Rochester, que tendrá una capacidad anual para procesar alrededor de 60.000 toneladas métricas de desechos de baterías y “masa negra” (una mezcla de material de cátodo y ánodo, y uno de las salidas de los “radios” de la empresa).
Trabaja con 14 fabricantes de baterías y automóviles diferentes (aunque no todos esos acuerdos son públicos), así como con concesionarios y recicladores de automóviles para aceptar y procesar baterías de iones de litio gastadas.
Ultium anunció en abril una segunda fábrica de baterías con sede en EE. UU. De 2.300 millones de dólares en Spring Hill, Tennessee, que se inaugurará en 2023. Ambas fábricas proporcionarán al fabricante de automóviles las celdas necesarias para los 30 modelos de vehículos eléctricos que planea lanzar a mediados de la década. Sin embargo, no se sabe si Li-Cycle también procesará los desechos de esta planta.
En particular, la compañía también recicla la chatarra de I + D de varios fabricantes de automóviles, lo que le da a Li-Cycle “una especie de primer vistazo a lo que se avecina” en términos de tecnología de baterías, dijo Kochhar. Eso ayuda a la compañía a mantenerse al tanto de las químicas y tecnologías de baterías más nuevas, como el fosfato de hierro de litio o de estado sólido (LFP), y desarrollar procesos de reciclaje en consecuencia. Li-Cycle ya procesa algunas baterías LFP; en esos casos, vuelve a convertir el fosfato en un aditivo fertilizante.
En este caso, Kochhar dijo que espera que la gente vea esta asociación como un punto de prueba para el caso económico y ambiental de los vehículos eléctricos.
“Este debería ser un ejemplo comercial [. . .] que las baterías de los vehículos eléctricos no irán a un vertedero ”, dijo. “Son muy valiosos. La tecnología está aquí para lidiar con eso de una manera económica y ecológica “.