La electrificación de nuestro sistema de transporte es esencial para mitigar las emisiones que causan el cambio climático y los impactos adversos para la salud. Esta electrificación requerirá muchas más baterías y, por lo tanto, muchos más minerales. La recuperación de estos materiales de baterías de vehículos eléctricos (EV) retirados es una fuente alternativa a la minería. Esencialmente, los materiales recuperados a través del reciclaje de baterías pueden reemplazar el suministro futuro de materiales que, de otro modo, tendrían que extraerse de la tierra para satisfacer la demanda.

Estimaciones muestran que en 2050, Estados Unidos puede satisfacer aproximadamente la mitad de la demanda de EV de cobalto y níquel y una cuarta parte de litio con minerales recuperados a través del reciclaje. Si bien los vehículos eléctricos ya dan como resultado menos emisiones de gases de efecto invernadero que la alternativa a la gasolina, utilizando estos materiales reciclados reduce sustancialmente impactos asociados con el abastecimiento de materiales.

Antes del reciclaje, la batería retirada del uso en un EV se puede usar en un aplicación de segunda vida. Esto significa que se reutiliza en otro vehículo o se reutiliza para su uso en una aplicación de almacenamiento estacionario. Eventualmente, la batería llegará al final de su vida útil y debe ser reciclado, recuperando minerales para luego volver al flujo de fabricación de baterías.

El proceso circular comienza en la fabricación, fluye hasta el primer uso en un EV, se reutiliza para una segunda vida, se recicla y, finalmente, los minerales vuelven a la fabricación. Esto se conoce como circularidad material o la economía circular.

Política de batería acordada en el Unión Europea implementa principios de economía circular y es la política de baterías más ambiciosa hasta la fecha. Tiene el potencial de aumentar el reciclaje de baterías y el uso de materiales recuperados mediante la responsabilidad extendida del productor y los requisitos de reciclaje. En los EE. UU., California también está explorando políticas de reciclaje y circularidad de materiales. En 2022, un reporte fue lanzado por el Grupo Asesor de Reciclaje de Baterías de Vehículos Eléctricos de California que describe las políticas que el grupo cree que la legislatura de California debería implementar.

Las políticas discutidas y propuestas por estos grupos tienen el potencial de aumentar la reutilización, la readaptación y el reciclaje de las baterías, así como mitigar los impactos asociados con los procesos al final de su vida útil y aumentar la sostenibilidad de las baterías. A medida que se desarrollan las políticas, en la Unión de Científicos Preocupados hemos esbozado los siguientes principios de alto nivel que utilizaremos para guiar nuestras posiciones políticas.

Principios rectores

1. Es necesario un mayor reciclaje de baterías y circularidad de materiales para una industria de baterías sostenible.
2. El productor (en la mayoría de los casos, el fabricante del vehículo) debe ser responsable de garantizar que las baterías de los vehículos eléctricos se reutilicen, reutilicen y eventualmente reciclen.
3. El proceso de reciclaje de baterías debe minimizar los impactos ambientales y tener una alta tasa de recuperación de materiales, especialmente de litio, níquel y cobalto.
4. Antes del reciclaje, la batería se debe reutilizar, restaurar y/o readaptar, si es segura y tiene capacidad restante.
5. El final de la vida útil de la batería debe tenerse en cuenta durante el diseño del vehículo eléctrico.
6. La información sobre el estado de la batería a lo largo del tiempo debe ser accesible cuando la batería está en el vehículo y después de retirarla.
7. La financiación del gobierno debe continuar apoyando la investigación y el desarrollo de la reutilización, reutilización y reciclaje de baterías.

Profundicemos un poco más en estos principios.

Es necesario un mayor reciclaje de baterías y circularidad de materiales para una industria de baterías sostenible.

Reciclar vehículos eléctricos que ya están en la carretera es la forma más sostenible de obtener materiales. Incrustado en estas baterías hay una cantidad altamente concentrada de minerales que se pueden recuperar mediante el reciclaje. Reciclaje más reciente procesos reportan tasas de recuperación del 95% y bajos impactos de contaminación. Esta es una alternativa sustancialmente mejor que las técnicas basadas en la incineración que actualmente no recuperan nada del litio y emiten gases de efecto invernadero y partículas.

Una vez recuperados, estos minerales se pueden utilizar para fabricar nuevas baterías, lo que reduce la necesidad de una nueva extracción. En general, la disminución de la minería puede hacer que los vehículos eléctricos sean más sostenibles y disminuir el riesgo de mal manejo debido al almacenamiento inadecuado o al vertido.

El productor (en la mayoría de los casos, el fabricante del vehículo) debe ser responsable de garantizar que las baterías de los vehículos eléctricos se reutilicen, reutilicen y eventualmente reciclen.

Actualmente, Estados Unidos no exige el reciclaje de baterías de vehículos eléctricos. Mientras se lleva a cabo el reciclaje, existe la posibilidad de que la dinámica del mercado no abarque todas las baterías que se retiran, lo que lleva a una eliminación inadecuada. Algunas baterías más nuevas no usan cobalto ni níquel, que tradicionalmente son los minerales de mayor valor en los vehículos eléctricos. Esta tendencia es beneficiosa porque da como resultado vehículos eléctricos de menor costo y más ecológicos. Pero por otro lado, el reciclaje de baterías sin estos minerales actualmente no es rentable y, por lo tanto, no se pueden reciclar si no existe una regulación que lo requiera.

Una posible solución política es definir una parte central responsable, como los productores, para garantizar que las baterías se reciclen. Definir la responsabilidad puede aumentar la tasa de reciclaje e incentivar la planificación y la eficiencia.

Los fabricantes de automóviles son los más adecuados para este puesto, siguiendo la estructura de política típica denominada Responsabilidad Extendida del Productor (EPR). Al centralizar la responsabilidad en el fabricante de automóviles, no solo garantiza que la batería se recicle, sino que también incentiva al productor a diseñar la batería y el EV de manera que el reciclaje sea más fácil y económico.

Esto se ha implementado para baterías EV en la Unión Europea y fue propuesto por el Grupo Asesor de California (el informe utiliza el término "retirada del productor"). Se utiliza un tipo de responsabilidad ampliada del productor para garantizar el reciclaje de varios productos en California., incluidos colchones, pintura y alfombras.

El proceso de reciclaje de baterías debe resultar en un bajo impacto ambiental y tener una alta tasa de recuperación de material, especialmente para litio, níquel y cobalto.

La recuperación de minerales mediante el reciclaje de baterías viejas es significativamente más limpia que la extracción de nuevos materiales, y es importante que las políticas maximicen los beneficios ambientales del reciclaje. Esto se puede hacer a través de las tasas de recuperación de materiales requeridas y los informes de impacto ambiental. Las tecnologías están avanzando y varias nuevas empresas de reciclaje afirman un Tasa de recuperación de material del 95 %. Se debe utilizar esta mejor tecnología disponible y no se debe permitir el uso de técnicas basadas en la incineración que no recuperan el litio.

Antes del reciclaje, lo ideal es que la batería se reutilice, reacondicione y/o reutilice, si es segura y tiene capacidad restante.

Eventualmente, todas las baterías deben ser recicladas. Pero antes, muchas baterías se pueden usar en la aplicación de segunda vida ventajosa para el medio ambiente, como la reutilización, la restauración y la readaptación. La reutilización y la restauración se refieren a la reutilización de baterías en la misma aplicación, pero en un automóvil diferente. La reutilización se refiere al uso de la batería en una aplicación diferente, como el almacenamiento estacionario para respaldar la generación de energía renovable. Leer así Excelente blog si quieres saber más.

El final de la vida útil de la batería debe tenerse en cuenta durante el diseño del vehículo eléctrico y la batería.

Cuando se retira un EV, la batería se retira del vehículo y, por lo general, se desmonta aún más. Si se planifica el desmontaje durante el diseño del EV y la batería, el proceso puede volverse más seguro y eficiente. Ejemplos de posibles mejoras en el proceso de deconstrucción a través del diseño de EV y baterías incluye el uso de aglutinantes en lugar de adhesivos y la estandarización entre el diseño del paquete. El desmontaje es actualmente un proceso manual, pero si las baterías están estandarizadas y construidas para ser desmontadas, los robots inteligentes podrían hacer este trabajo.

Si se establece la responsabilidad extendida del productor, se incentiva naturalmente el diseño para el desmontaje y el reciclaje.

La información sobre el estado de la batería a lo largo del tiempo debe ser accesible cuando la batería está en el vehículo y después de retirarla.

La salud de la batería se refiere a la capacidad y eficiencia de la batería, algo que se degrada lentamente con el tiempo y el uso. Este indicador generalmente se representa como un porcentaje y comunica el porcentaje de capacidad máxima disponible de la batería en comparación con cuando la batería era nueva. Es importante que los propietarios de vehículos eléctricos conozcan el estado de su batería, un indicador que se requiere a partir de 2026 para vehículos eléctricos en California.

También es importante que se pueda acceder al estado de la batería una vez que se retira la batería del automóvil. El estado de la batería es un factor determinante clave para decidir si la batería debe reutilizarse, readaptarse o enviarse directamente a reciclaje. Si la batería goza de buena salud (es decir, capacidad y eficiencia relativamente altas), se debe reutilizar o readaptar para una segunda vida antes de reciclarla.

Actualmente, si no hay daño visual, los reutilizadores de baterías prueban la salud al monitorearla a través de una carga y descarga completa o un proceso de prueba especialmente diseñado. Esto es costoso y lleva mucho tiempo, pero si esta información se proporcionó sin pruebas exhaustivas, se puede acelerar la reutilización y reducir los costos.

La financiación del gobierno debe continuar apoyando la investigación y el desarrollo de la reutilización, la reutilización y el reciclaje.

A medida que hacemos la transición del vehículo de gasolina al vehículo eléctrico más ecológico, el reciclaje de baterías y la circularidad de los materiales deben ser una prioridad. Como se discutió en un blog anterior, ha habido fondos dedicados a la investigación, el desarrollo y la demostración del reciclaje. Si bien esta financiación es esencial para desarrollar una industria de baterías más sostenible, también necesitamos una política que requiera y garantice una economía circular de baterías.

¿Qué sigue para la política de reciclaje de baterías?

En UCS, queremos ver que todas las baterías EV se reciclen de manera segura y que los materiales recuperados se utilicen en la fabricación de baterías de próxima generación. Estos materiales son una parte esencial para satisfacer la próxima demanda y disminuir la necesidad de minería.

La política de EE. UU. debe seguir el ejemplo de la Unión Europea implementando la responsabilidad extendida del productor, requiriendo altas tasas de recuperación de materiales y aumentando el acceso a la información de la batería. Estén atentos a más blogs que profundizan en estos principios.

Originalmente publicado por Unión de científicos interesados, la ecuación.

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• Fuente: https://cleantechnica.com/2023/02/28/guiding-principles-for-ev-battery-recycling-policy/