Desmontando mitos: El reciclaje de pilas sí funciona

La batería de un coche eléctrico suele denigrarse como residuo peligroso rodante en los círculos que aún favorecen el motor de combustión. En la empresa especializada Duesenfeld hemos podido convencernos de lo contrario y acabar con el mito: el reciclaje de las baterías funciona en el interior de la célula. Sólo depende de la política definir un marco legal para un ciclo de reciclaje.

Metales sobre metales en todas partes: Un sistema de baterías se compone de acero y aleaciones, litio, cobre, cobalto y níquel. Además, hay otros materiales como plásticos para el aislamiento o electrolitos líquidos. Una mezcla que pesa varios cientos de kilogramos por vehículo. Y que podría ser valiosa en algún momento. Por lo tanto, hay que crear una red de reciclaje industrial por razones obvias como la protección del medio ambiente, la conservación de los recursos y, a largo plazo, también desde el punto de vista de los costes.

Pasan muchos años antes de que la batería de tracción de un coche eléctrico se estropee definitivamente, si tenemos en cuenta el reacondicionamiento y un segundo uso, por ejemplo como dispositivo de almacenamiento estacionario. En algún momento, sin embargo, el reciclaje del componente más importante de un coche eléctrico tendrá un impacto masivo. Así que el objetivo del reciclaje debe ser la recuperación y reutilización más eficaz posible.

Cualquier persona interesada en la movilidad eléctrica conoce las polémicas y las crudas tesis sobre las baterías de iones de litio. Es cierto que tratar con ellas no es en absoluto trivial ni está exento de riesgos, ya que cualquiera que manipule grandes cantidades de energía siempre debe tener cuidado. Christian Hanisch, director general, socio y visionario de Duesenfeldes muy consciente de ello. La redacción de nuestro sitio matriz electrive.net visitó la empresa de reciclaje situada a sólo 13 kilómetros de la nave de producción de baterías de Volkswagen en la ciudad alemana de Braunschweig.

La tecnología de reciclaje móvil ahorra los elevados costes de la logística

Por un lado, Duesenfeld es ejemplar para el estado actual del reciclaje, porque algunos procesos se parecen a los del gigante de la industria Umicore de Bélgica. Por otro lado, Hanisch ha innovado de forma decisiva: El resultado es un aporte energético considerablemente reducido, por lo tanto un balance de CO2 mejorado, una elevada eficacia de reciclado, así como la posibilidad de trasladar la tecnología de reciclado. Esta recuperación descentralizada es útil, entre otras cosas, porque ahorra costes de logística que suelen ser elevados debido a la peligrosidad del proceso (las baterías de alto voltaje están clasificadas como mercancías peligrosas).

En Duesenfeld, el servicio de la industria electrive.net fue testigo del desmontaje de varias baterías de BMW i3. Para ello, primero hay que descargarlas profundamente con el sistema de gestión de la batería desconectado. Por cierto, la corriente residual se utiliza para mantener la instalación. Tras la descarga, los trabajadores desmontan las baterías manualmente y, hasta aquí, los pasos siguen siendo los mismos que en otras empresas de reciclaje. La carcasa exterior resistente a los golpes con otras estructuras de sujeción, los cables, el circuito de refrigeración y los módulos pueden desmontarse con una simple herramienta y acaban en cajas de malla clasificadas por tipos.

Aquí empiezan las diferencias en Duesenfeld: muchas empresas utilizan ahora la llamada descomposición térmica en un horno de alta seguridad. A entre 450 y 500 grados, las válvulas de las células estallan y el electrolito crítico se quema bruscamente; la separación perfecta de los materiales restantes es ahora más difícil.

Prueba de reciclado con análisis de residuos

"Trabajamos con la mecánica en lugar de la temperatura y trituramos todo el módulo en una atmósfera inerte", explica Christian Hanisch, de Duesenfeld. La trituradora contiene gas nitrógeno, que impide que se produzcan más reacciones químicas. A continuación se reduce considerablemente la presión, lo que primero evapora el electrolito líquido y luego lo recupera por condensación. Además del triturador, el electrolito pasa a un recipiente.

Los restos del módulo de la batería y las celdas ya están secos y sin cribar. A continuación, Duesenfeld separa la mezcla restante mediante procesos probados, como imanes o aire. Quedan las virutas de la lámina separadora, los metales férricos, los metales no férricos como la aleación y el polvo de litio, así como los residuos del cátodo con níquel, manganeso y cobalto. Según Christian Hanisch, de Duesenfeld, este polvo negro podría transformarse pronto "mediante un proceso hidrometalúrgico en carbonato de litio y sulfatos de níquel, manganeso y cobalto". De este modo, se podría conservar la mayor parte de la pila original para su uso posterior. Duesenfeld no quiere decir quién de la industria automovilística ha pedido a la empresa que se desmantelen diez toneladas de baterías como prueba y que se les presente la evaluación más adelante. Sin embargo, dejan entrever que se trata de nombres internacionales y grandes.

La cuota de reciclaje legal debe aumentar drásticamente

Forma parte de la realidad a veces decepcionante de la vida que el reciclaje aún no merezca la pena a pesar del aumento de los precios de los recursos. Sigue siendo más barato producir litio o cobalto nuevos. Sin embargo, dado que la demanda va a aumentar radicalmente y los países de origen utilizan cada vez más su poder de negociación, la UE debería elevar drásticamente la tasa mínima de reciclado de sólo 50% en peso. China quiere obligar a los fabricantes de vehículos electrificados a recuperar y reciclar las baterías usadas. En el verano de 2018, China también seleccionó 17 ciudades y regiones para poner en marcha un programa piloto de reciclaje de baterías usadas de vehículos eléctricos. Con BMW, Northvolt y Umicore, también en Europa se ha creado al menos el primer consorcio tecnológico para el desarrollo conjunto de una cadena de valor completa para las pilas de los coches eléctricos. Audi y Umicore también están desarrollando un circuito cerrado para reciclar las baterías de alto voltaje de los coches eléctricos.

Conclusión

El elevado uso de recursos en las baterías de tracción es un problema reconocido desde hace tiempo. Una forma de mejorar es el desarrollo continuo de la química de las células y los sistemas de baterías hacia una densidad energética volumétrica y gravimétrica cada vez mayor. Debido a los elevados costes de las materias primas, esto sucede de forma prácticamente automática. Al mismo tiempo, hay que crear una red de reciclaje que funcione a escala industrial. Para ello es necesario endurecer el marco legal, no sólo para proteger el medio ambiente, sino también para aliviar a la industria automovilística y a los propietarios de vehículos eléctricos.

Reportaje de Christoph M. Schwarzer.