La industria del vehículo eléctrico necesita resolver su problema con las baterías

Sin reciclaje, las baterías de los vehículos eléctricos podrían generar montañas de desechos.



¿Qué hacer con las baterías usadas de los vehículos eléctricos?
¿Qué hacer con las baterías usadas de los vehículos eléctricos?

El transporte eléctrico es una de las principales claves para resolver la inminente crisis climática. Con más vehículos eléctricos en la carretera y menos consumidores de gasolina, los conductores queman menos combustibles fósiles y emiten menos gases de calentamiento del planeta a la atmósfera. Pero a medida que los vehículos eléctricos se vuelven más populares, están planteando otro desafío medioambiental. Qué hacer con las baterías una vez fuera de la carretera.

Ellas están empezando a acumularse y generar en un problema, según un nuevo artículo publicado en la revista Nature. Inevitablemente necesitaremos reciclar muchas. Pero conseguir materiales útiles de baterías de iones de litio usadas de vehículos eléctricos sigue siendo tedioso y arriesgado. Afortunadamente, todavía hay esperanza. Los autores del artículo dicen que los cambios institucionales, como el diseño teniendo en cuenta el reciclaje y el uso de robots para automatizar el desmontaje, podrían remodelar el reciclaje. A su vez, esas mejoras podrían hacer que los vehículos eléctricos sean aún más ecológicos. Utilizando baterías viejas para suministrar los materiales necesarios para construir otras nuevas.

Más de 1 millón de vehículos eléctricos se vendieron en todo el mundo en 2017

Los autores del estudio estiman que esos autos en última instancia darán como resultado 250,000 toneladas de baterías desechadas. Si estas terminaran en basurales, correrían el riesgo de pasar por un proceso llamado «desbocamiento térmico». Se trata básicamente de una reacción química en la batería que puede hacer que se caliente, potencialmente hasta el punto de quemarse o explotar. Esta es la razón por la cual TSA prohíbe que lleves una batería de iones de litio de repuesto en el equipaje cuando abordas un avión.

Pero la explosión en los basurales no es la única razón para evitar tirar baterías viejas. En realidad, pueden seguir siendo útiles mucho después de ser sacadas de un vehículo. Al igual que su teléfono celular, con el tiempo, la batería de un automóvil eléctrico no podrá retener la carga durante tanto tiempo. Entonces los conductores obtienen una batería nueva o un auto nuevo.

Pero la batería usada generalmente puede contener y descargar hasta el 80% de la energía que tenía cuando era nueva

Y eso ha llevado a algunas soluciones inteligentes sobre qué hacer con las baterías de las primeras flotas de vehículos eléctricos en llegar al mercado. Este año, Toyota lanzó una iniciativa para emparejar baterías viejas de vehículos eléctricos con paneles solares para alimentar las tiendas 7-Eleven en Japón. Con el dinero que se puede ganar reutilizando esas baterías, encontrar aplicaciones de segundo uso ha superado los esfuerzos para reciclar.

“Si logras que sea rentable hacerlo, la gente lo hará. Y en este punto, no hay un sistema establecido, no hay infraestructura [para reciclar baterías de vehículos eléctricos] y, por lo tanto, realmente no es obvio cuán rentable será un negocio ”.

Linda Gaines, coautora del nuevo artículo. Analista de sistemas en el Laboratorio Nacional de Argonne, un centro de investigación operado por la Universidad de Chicago y el Departamento de Energía de los Estados Unidos.

Gaines y sus coautores ven una oportunidad emergente para satisfacer la demanda de baterías de automóviles nuevos utilizando materiales de los antiguos. Las baterías de litio para vehículos eléctricos están hechas con cobalto, un mineral que se extrae principalmente en el Congo. Pero la creciente demanda de cobalto en la región ha llevado a denuncias de trabajo infantil y otras consecuencias sociales y ambientales de la minería. Entonces, para el autor principal del estudio Gavin Harper, investigador de la Universidad de Birmingham, en algunos casos podría tener más sentido reciclar las baterías y reutilizar esos valiosos materiales en una nueva fabricación en lugar de reutilizar las baterías. «¿Es mejor sacar ese cobalto de la batería y convertirlo en baterías nuevas desde el principio?», Dice.

Para poder reciclar las baterías a la escala que exige el creciente mercado de vehículos eléctricos, la industria deberá resolver algunos desafíos clave

En primer lugar, las baterías de hoy no están diseñadas para un desmontaje fácil. No todas las baterías están hechas de una manera estándar, lo que dificulta la automatización de desmontarlas. Gran parte del trabajo debe ser realizado a mano por personas que tengan la habilidad suficiente para evitar lastimarse en el proceso. Después de todo, estas cosas pueden explotar. (Cuando lo hacen, también pueden crear gases nocivos). Y los tipos de selladores y adhesivos que se usan en las baterías son extremadamente fuertes, lo que dificulta el trabajo de los trabajadores.

El desmontaje robótico, explica el documento, podría resolver los riesgos para los humanos y podría hacer que el proceso sea lo suficientemente rápido como para manejar la afluencia futura de baterías. Pero los robots necesitarán más baterías estandarizadas para entregar todo su potencial. Esos cambios de diseño también podrían ser una victoria para los fabricantes que buscan materias primas más baratas. Un desmontaje más fácil podría conducir a la extracción de materiales más puros y, en consecuencia, más valiosos, de las baterías que luego pueden venderse y / o usarse para fabricar baterías nuevas.

La idea de «diseño para reciclar» es algo que los fabricantes de baterías deberían tener en mente. Ese tipo de pensamiento necesita entrar en la fabricación de productos en general.

Expresa Gaines

Los autores planean comenzar las pruebas de las soluciones que han esbozado. Pero las líneas de ensamblaje de robots que desarman las baterías aún están a años, sin una fecha límite aún a la vista.


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