Cómo se reciclan las baterías de los coches eléctricos

Cuando las baterías de los coches eléctricos no tienen suficiente carga o se han dañado en un accidente, no se acaban de ninguna manera.

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Cuando las baterías de los coches eléctricos no tienen suficiente carga o se han dañado en un accidente, no se acaban de ninguna manera.

Actualmente, solo una pequeña cantidad de vehículos eléctricos e híbridos tienen la edad suficiente para convertirse en vehículos al final de su vida útil (ELV), pero la cantidad de vehículos eléctricos dañados por accidentes ha ido en aumento. Los autos híbridos, con sus baterías más pequeñas, también han existido por mucho más tiempo.

En primer lugar, hablemos de la batería tradicional que todo automóvil usa para arrancar y que alimenta sus accesorios. Por lo general, el reciclador de vehículos lo retira y lo pasa a un reciclador de baterías donde se desmonta en sus diversas partes, como plomo, plata, plástico y ácido. Las piezas valiosas se pueden extraer para su reutilización, mientras que el plomo se funde, se recicla muy fácilmente y se neutraliza con ácido.

La batería del vehículo eléctrico es otra cuestión. Cada automóvil utiliza un paquete que consta de más de 2000 celdas individuales de iones de litio que funcionan juntas en módulos. Otros elementos valiosos son el níquel, el manganeso y el cobalto. Llegan al final de la vida útil de su vehículo cuando ya no existe una capacidad de carga aceptable.

Esto puede ser después de más de 100 000 millas y de ocho a diez años, que suele ser el período de garantía. Volkswagen, por ejemplo, garantiza una capacidad mínima de la batería del 70 %, independientemente del comportamiento de carga durante ocho años o 100 000 millas.

Los fabricantes de automóviles están legalmente obligados a controlar cómo se tratan las baterías de sus vehículos eléctricos al final de su vida útil en un automóvil. Según las normas actuales de la UE, todos los residuos de todos los tipos de baterías deben recogerse de forma gratuita para los usuarios finales, independientemente de su naturaleza, composición química, estado, marca u origen. En el Reino Unido, los productores de baterías también deben pagar la recolección, el tratamiento, el reciclaje y la eliminación de las baterías desechadas.

Ecobat es el reciclador de baterías más grande del mundo con instalaciones en el Reino Unido, Europa continental y América del Norte. Construyó su negocio sobre el reciclaje de las baterías de plomo-ácido tradicionales y ahora trabaja con muchos de los principales fabricantes en el procesamiento de baterías EV al final de su vida útil y de segunda vida. También recoge esos tubos de pilas diminutas usadas que ves en los supermercados.

Los volúmenes de las baterías EV todavía son relativamente pequeños. Desde su apertura en 2021, el centro de diagnóstico y desmontaje de Ecobat en el Reino Unido en Darlaston ha procesado más de 5000 baterías y clasificado el rendimiento de más de 10 000 módulos, pero espera que esto crezca constantemente.

Cuando un desmantelador no revende una batería EV, o si un concesionario necesita retirar una, Ecobat Solutions recolecta la batería del desmantelador del vehículo utilizando cajas especializadas cargadas en camiones que protegen contra la "fuga térmica" donde una batería dañada puede incendiarse. Se tratan con el mismo cuidado, si no más, que un depósito de gasolina. Normalmente, las baterías deben transportarse con un máximo del 30% de carga, excepto cuando se desechan.

Ecobat tiene unidades dedicadas en el sitio donde las baterías críticas de alto voltaje se pueden almacenar y luego examinar de forma segura y remota, lo que se denomina cuarentena. Los módulos de batería se examinan en busca de fallas o daños y se pueden descargar a niveles seguros para su almacenamiento o transporte posterior. Claramente, este exceso de energía ayuda a alimentar parcialmente los puntos de carga de automóviles frente al edificio. Cada batería está clasificada para su futura reutilización.

La carcasa metálica, los conectores, los cables y la materia prima como el acero, el aluminio y los plásticos se retiran para su reciclaje. El sistema de enfriamiento se retira y esto deja las muchas celdas individuales de iones de litio que son cilíndricas o múltiples placas planas en módulos individuales. Estos pueden reconstruirse en módulos o baterías y volver a certificarse para un nuevo uso.

La forma más común de segundo uso es la reutilización para un sistema de almacenamiento de energía en un entorno doméstico o industrial o una granja solar. Una batería que lleva, digamos, 10 años en un vehículo eléctrico y tiene un estado de salud del 70 % u 80 % puede entrar en un sistema de almacenamiento de energía, ya que ya no estará sujeta a cargarse varias veces y pedirá que funcione bajo cargas pesadas repentinas. Una especie de ser puesto a pastar.

Muchos fabricantes de automóviles han establecido usos específicos para las baterías viejas de sus vehículos eléctricos. En 2011, Nissan's Leaf fue uno de los primeros vehículos eléctricos producidos en masa. En Namie, Japón, una fábrica dedicada (4R Energy) recupera las baterías y las califica.

A veces, los componentes de la batería están como nuevos; obtienen una calificación de 'A' y se pueden reutilizar en nuevas unidades de batería de alto rendimiento para un vehículo eléctrico nuevo. Con un grado 'B', las baterías son lo suficientemente potentes para maquinaria industrial como carretillas elevadoras y almacenamiento de energía estacionario de gran tamaño. En un edificio residencial o comercial, por ejemplo, pueden capturar el excedente de electricidad generado durante el día por paneles solares y luego alimentar el edificio durante la noche.

Las baterías de grado 'C' se pueden usar en unidades que suministran energía de respaldo cuando falla la red eléctrica, por ejemplo, en tiendas de comestibles que deben tener sus refrigeradores y luces funcionando incluso durante un corte de energía. Los ingenieros de 4R Energy estiman que las baterías recuperadas tienen una vida útil de entre 10 y 15 años.

En 2022, Jaguar Land Rover se asoció con Pramac para desarrollar una unidad portátil de almacenamiento de energía de cero emisiones alimentada por baterías Jaguar I-Pace de segunda vida de prototipos y vehículos de prueba de ingeniería. Cargada con paneles solares, la unidad es una solución autónoma que consta de un sistema de batería conectado a un convertidor bidireccional y los sistemas de gestión de control asociados.

El sistema superior tiene una capacidad de hasta 125kWh, más que suficiente, afirma JLR, para cargar completamente un EV o para alimentar una casa familiar normal durante una semana. Las unidades están disponibles para alquiler comercial y están equipadas con conexiones de carga Tipo 2.

A mayor escala, las antiguas baterías de vehículos eléctricos podrían usarse para alimentar plantas de fabricación y calles. Eventualmente, las fábricas que producen las baterías podrían alimentarse con las baterías reutilizadas.

Cuando una batería EV no es viable para ser reutilizada, hay pocas posibilidades de que se envíe al vertedero. Las células se someten a un proceso de reciclaje de primera etapa, esencialmente triturado, tamizado y filtrado. Una vez que se extrae cualquier material no metálico, los restos se denominan "masa negra", pero contienen litio, níquel, manganeso, cobalto, todos metales valiosos.

Hasta ahora, la masa negra, en términos simples, terminaba en un alto horno, pero debería poder separarse en el futuro. Por ejemplo, en Alemania, Volkswagen abrió su primera planta para reciclar baterías de automóviles eléctricos usadas en 2021 y su objetivo es crear un ciclo de materiales cerrado que no solo reducirá la demanda primaria de materias primas del Grupo Volkswagen a largo plazo, sino que también puede reducir significativamente la huella de carbono de las baterías.

En la planta de Saltzgitter, una empresa asociada de la industria química luego separa la masa negra en sus componentes individuales y estos pueden usarse como materia prima secundaria para la construcción de cátodos de baterías nuevas, sin ninguna pérdida de calidad en comparación con las baterías primarias nuevas. material.

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