Por qué es tan difícil reciclar las baterías de los coches eléctricos

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Las baterías de litio que usamos a diario son la mejor forma de almacenar electricidad cuando estamos lejos de un enchufe, ya sea en móviles, ordenadores o coches eléctricos. Mientras que las baterías de los móviles pesan unas pocas decenas de gramos, las de los coches pesan cientos de kilos. Y si su producción está siendo un problema para los fabricantes, su reciclaje es aún más problemático.

Las baterías de litio pueden usarse durante años después de salir de un coche

Los materiales que hay en las baterías son muy valiosos, pero si la industria que las fabrica está todavía muy verde, la que los recicla lo está aún más. Por ello, un grupo de investigadores han investigado los costes y problemas asociados al reciclaje de baterías y lo han publicado en la revista Nature.

La parte más cara de fabricar una batería no es comprar los materiales en bruto, como el cobalto, el manganeso o el níquel. A mediados de 2018, los materiales necesarios para un Tesla Model 3 de 74 kWh costaban unos 2.000 euros, donde el precio del cobalto es bastante volátil por su escasez. Pero la parte más cara es transformarlos en una batería funcional y disponerlos en una estructura resistente, segura y con buen rendimiento. Por ello, es más rentable usar una batería que haya perdido algo de capacidad que destriparla para reciclar sus elementos.

A los cientos de miles de kilómetros, las baterías pierden capacidad y autonomía, por lo que es posible que compense cambiarlas. Éstas pueden reemplazarse fácilmente, y no requieren reciclarse de inmediato. Cambiarlas en un coche después de 15 años de uso puede suponer mayor autonomía de la que tenía el coche al principio.

Sin embargo, esa batería puede, y según los investigadores, debe reutilizarse antes de reciclarse. Un sitio donde se puede reutilizar es en centrales eléctricas para almacenar electricidad, ya que ahí no importa el espacio o su peso, y puede seguir funcionando perfectamente durante años. Este tipo de almacenamiento no para de crecer, y seguirá aumentando conforme aumente la dependencia en las energías renovables para almacenar electricidad. Sin embargo, todavía tienen que pasar años para que lleguen grandes cantidades de baterías usadas en coches, y una vez lleguen al final de su vida útil habrá que reciclarlas.

El método de reciclaje más barato es meterlo todo en un horno

Las que ya se están reciclando están generando todo tipo de problemas. En primer lugar, las baterías llegan con carga a la planta, por lo que han de ser descargadas. En el futuro esto podría permitir compensar parte del coste de reciclaje, ya que la energía que les queda podría ser volcada a la red eléctrica, donde una batería de coche medio llena puede dar energía suficiente para suministrar un hogar medio durante 2 horas. A pesar de ello, hay baterías que no se descargan del todo, y algunas han provocado incendios.

Además, hay otras complejidades asociadas. Las baterías de plomo y ácido, a pesar de sus elementos químicos, se reciclan más fácilmente porque la forma en la que están fabricadas es muy similar. Con las de litio, cada fabricante las está manufacturando de formas, materiales y capacidades distintas usando, donde los químicos usados en los cátodos son todos diferentes. Por ello, no hay una vía automatizada para su reciclaje.

A pesar de ello, se requieren 250 toneladas de mineral y 750 toneladas de salmuera rica en litio para obtener una tonelada de litio. Para obtener la misma cantidad reciclando se necesitan 250 baterías de coche.

coche electrico batería

Siguiendo con el proceso actual, cuando una batería se descarga, existe la opción de despedazarla o desmontarla cuidadosamente. La primera es más barata y rápida, pero la segunda mantiene más materiales en su estado original. Además, despedazarlas puede generar cortocircuitos e incendios, por lo que se hace en agua o en una atmósfera inerte.

Una vez ha sido despedazada, se mete en un horno para hacer lo que se llama una «recuperación pirometalúrgica de metales», donde los electrodos de grafito y el electrolito se evaporan, y se quedan metales como el litio o el aluminio y aleaciones de otros metales. Posteriormente, se usan químicos para separarlos y poder volver a reutilizarlos.

La recuperación manual de elementos es más cara y lenta, y también puede hacer que los materiales obtenidos tal cual trasladen algunos de sus defectos o desgaste a las futuras baterías que se hagan por ellos. Por suerte, todavía quedan años para ver cómo van a ser recicladas estas cantidades ingentes de baterías.

Escrito por Alberto García

Fuente > Nature

Vía > Ars Technica