La carrera por reutilizar el precioso corazón de los coches eléctricos



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En la lucha por la descarbonización de la industria automotriz, el vehículo eléctrico se está aprovechando. Su mercado se sitúa en 2,9 millones en Europa y su entorno 150.000 unidades en España, que representa alrededor del 0,4% de la flota de nuestro país. El objetivo es llegar a 250.000 en dos años y 5 millones en 2030, a pesar del retraso respecto al resto de Europa y con las numerosas dudas que aún existen entre potenciales usuarios y compradores.

Temas como la autonomía de los coches eléctricos empiezan a dejar de ser un problema, ya que muchos de ellos ya son capaces de superar los 600 kilómetros sin necesidad de recargar. Asimismo el

Los tiempos de carga son cada vez más cortos y, aunque lentamente, España tiene cada vez más puntos de recarga públicos, o al menos planes para su instalación. Pero otra de las grandes dudas es si los coches eléctricos son realmente tan ecológicos como parecen, ya que debido a los procesos de fabricación y los propios componentes de las baterías, el verdadero corazón de estos coches, surge la necesidad de reciclarlos una vez acaba su vida. útil. Por lo tanto la fórmula de las tres «R», reutilización, remanufactura y reciclaje, está indicado como necesario para minimizar el impacto ambiental de las baterías.

En este sentido, España «se pone las baterías» para inaugurar a finales de 2023 la primera planta de reciclaje de baterías para vehículos eléctricos de la Península Ibérica. Se instalará en Cubillos del Sil (León) y es una iniciativa de Endesa, en alianza con Urbaser, que cuenta con una inversión de 13 millones de euros.

La nueva planta de reciclaje de baterías es uno de los siete proyectos aprobados recientemente por la Consejería de Transición Ecológica, junto con la Junta de Castilla y León, los municipios de Ponferrada y Cubillos del Sil, la Universidad de León y Endesa. La nueva UTE gestionará la recogida de baterías eléctricas en España y Portugal, su almacenamiento temporal seguro y su transporte a Cubillos del Sil, para su posterior tratamiento. En estas instalaciones de Cubillos del Sil se adecuará parte de las baterías para su reutilización. El resto será descargado eléctricamente, desmontado y sometido a un proceso de separación y trituración lo que permitirá reciclar los materiales de los que están fabricados, como plástico, aluminio y cobre, así como ‘masa negra’ o ‘pólvora negra’.

La carrera por reutilizar el precioso corazon de los coches

Cómo reciclar una batería

Cuando se trata de reciclar una batería, existen tres posibilidades. Dependiendo de su estado y de la capacidad que conserve, una batería de alto voltaje se puede reutilizar total o parcialmente en un vehículo, recibir una segunda vida como sistema de almacenamiento de energía fijo o móvil, o se puede proceder a la recuperación de los materiales. utilizado. en su fabricación para la producción de nuevas celdas de batería, como se explica Frank Blome, Jefe de Celdas y Sistemas de Baterías en Componentes del Grupo Volkswagen

En el primer caso, la regeneración, si la batería está en buen o excelente estado, se puede reacondicionar para su posterior uso como recambio de vehículos eléctricos, siempre después de haber sido sometida a trabajos de reparación que reflejen su valor actual en el mercado ”, aclara. Blome. En la segunda opción, una batería es adecuada para su uso como batería de «segunda vida» cuando tiene una condición de buena a media, lo que permitirá un uso continuo fuera de un vehículo eléctrico durante años. Esto podría ser en una estación de carga rápida flexible, un robot de carga móvil, un sistema de transporte sin conductor o un montacargas, así como una energía de respaldo de emergencia o un sistema de almacenamiento en el hogar.

La tercera opción prevé una reciclaje eficiente, donde los procesos mecánicos solo desmontan las baterías al final de su vida útil para recuperar materiales como aluminio, cobre, plástico y «pólvora negra». Este último contiene componentes valiosos como litio, níquel, manganeso, cobalto y grafito, que son separados por socios especializados mediante medios hidrometalúrgicos, antes de ser reelaborados en un material catódico.

un enjambre

Una batería está formada por grupos de celdas conectadas en serie, como un enjambre de minibaterías, que trabajan juntas para almacenar la energía necesaria para mover el vehículo. Con la tecnología de iones de litio, la estructura de la celda es siempre similar, independientemente de si se trata de un teléfono móvil o de una batería de coche eléctrico. Siempre hay dos láminas de metal, como cobre y aluminio. Entre las láminas se encuentran los dos polos con el cátodo y el ánodo, entre los cuales tiene lugar la reacción eléctrica. Se requiere un metal reactivo como el litio para la reacción. El factor de coste más importante es la composición del cátodo, es decir, el polo positivo de la batería. Consiste en una mezcla de níquel, manganeso y cobalto. El ánodo consta de polvo de grafito, litio, electrolitos y un separador.

Andreas HintennachEl jefe de investigación de celdas de batería de Daimler dice: «El silicio reemplazará en gran medida al polvo de grafito en el futuro. Esto nos permitirá aumentar la densidad de energía de las baterías en aproximadamente un 20-25%».

Una de las estrategias actuales es sustituir el cobalto por otros materiales menos críticos, y en este sentido la investigación de Daimler avanza. «Estamos investigando esto porque con la generación actual de celdas de batería ya hemos podido reducir la proporción de cobalto en el material activo (níquel, manganeso, cobalto y litio) de aproximadamente un tercio a menos del 20%». Otra alternativa es la batería de litio / azufre. El azufre es un producto de desecho industrial de costo casi nulo, muy puro y fácilmente reciclable. Presenta importantes desafíos con respecto a la densidad energética, pero también tiene un equilibrio ecológico inigualable. Sin embargo, podrían pasar años hasta que esta tecnología esté disponible para los turismos.

Hintennach explica que existen otro tipo de alternativas a las actuales e incluso a las baterías existen tecnologías superiores a la batería de iones de litio. Entre ellos se encuentra la batería de estado sólido. Sin embargo, “su densidad de energía es menor, lo que la hace relativamente grande y lenta de cargar. Por eso es bueno para vehículos comerciales, pero no para turismos. Es por eso que la batería de iones de litio estará con nosotros en los próximos años «.

Otra posibilidad es la batería de litio-azufre. En este caso, reemplazar el níquel y el cobalto en las baterías actuales con azufre aumentaría en gran medida la sostenibilidad. La densidad de energía también tiene un gran potencial, pero la vida útil aún no es lo suficientemente larga. «En las baterías de litio-aire, en realidad solo hay litio», dice. El resto, oxígeno, simplemente proviene del aire. “Químicamente es un concepto similar al de la pila de combustible, donde estamos usando hidrógeno. La densidad energética sería excepcional, pero esta tecnología aún está lejos de convertirse en una realidad.

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