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SOCIEDAD. ¿El reciclaje de baterías eléctricas es ecológico?

 

Con los nuevos procesos de reciclaje basados ​​en soluciones, se pueden recuperar más materias primas de las baterías. En la imagen, se han obtenido una sal de cobalto roja y una sal de níquel azul verdosa de una celda de batería. Fuente: Valeria Azovskaya / Universidad Aalto

La UE espera tener 30 millones de coches eléctricos para 2030 y la Comisión Europea está preparando objetivos difíciles para reciclar estas y otras baterías. Sin embargo, los impactos del reciclaje de baterías, especialmente para las considerables baterías de iones de litio de los coches eléctricos que pronto se espera llenen nuestras calles, no se han estudiado en gran medida.

En un nuevo estudio, los investigadores de la Universidad de Aalto han investigado los efectos ambientales de un proceso de reciclaje hidrometalúrgico para baterías de automóviles eléctricos. Utilizando un análisis del ciclo de vida basado en la simulación, consideraron el consumo de agua y energía, así como las emisiones [contaminantes] del proceso.

"Los procesos de reciclaje de baterías aún se están desarrollando, por lo que sus huellas ambientales aún no se han estudiado en detalle. Para ser beneficioso, se debe demostrar que el reciclaje es más ecológico que producir ; no podemos simplemente asumir que el reciclaje es automáticamente mejor, incluso aunque sabemos que la extracción de materias primas tiene grandes impactos ambientales, como un alto  energía y  ”, dice Mari Lundström, profesora asistente de la Universidad de Aalto.

El reciclaje de baterías a menudo utiliza fundición, que normalmente pierde litio y otras materias primas. Los nuevos procesos hidrometalúrgicos, que separan los metales de las baterías de los desechos por disolución, permiten la recuperación de todos los metales pero consumen grandes cantidades de energía y productos químicos y, a menudo, producen aguas residuales contaminadas.

Según los resultados, la huella de carbono de la materia prima obtenida por el proceso de reciclaje estudiado es un 38% menor que la de la materia prima virgen. La diferencia es aún mayor si se incluyen el cobre y el aluminio recuperados durante el pretratamiento mecánico. Los resultados también apuntan a áreas problemáticas.

"El análisis del ciclo de vida identifica las áreas donde se puede mejorar el reciclaje. Por ejemplo, notamos que el uso de  como químico neutralizante aumenta significativamente la carga ambiental de nuestro proceso", dice Marja Rinne, estudiante de doctorado en la Universidad de Aalto.

Este tipo de análisis, que los investigadores dicen que rara vez se ha realizado para el reciclaje de baterías, también se puede realizar antes de que se pongan en uso nuevos procesos. Es útil para determinar cómo ciertas elecciones o parámetros del proceso afectan los impactos ambientales de un proceso, por lo que puede ser una herramienta beneficiosa para la toma de decisiones tanto para la industria como para los legisladores.

"El  basado en simulación se puede utilizar incluso en la etapa de diseño de los procesos de reciclaje para evaluar los impactos ambientales y encontrar las mejores opciones posibles", dice Lundström.

Los beneficios potenciales de encontrar los mejores procesos de reciclaje son sustanciales. La UE tiene como objetivo reciclar el 70% de los residuos masivos de baterías para finales de la década. También está estableciendo objetivos para metales específicos utilizados en las baterías: el 95% del cobalto, el níquel y el cobre, y el 70% del litio deben reciclarse para 2030. 

Se estima que el mercado mundial de reciclaje de baterías de litio tendrá un valor de 19 mil millones para 2030.

Según Lundström, ahora es el momento de desarrollar métodos de reciclaje alternativos, ya que la cantidad de residuos de  se disparará con el rápido crecimiento de .

Tendremos una necesidad masiva de reciclaje y tenemos que encontrar los procesos de  más viables y ecológicos. La investigación de las innovaciones tecnológicas y su impacto ambiental han de ir de la mano. En el estudio, el equipo también evaluó la escalabilidad industrial del proceso y formuló recomendaciones sobre cómo modificar mejor el proceso en consecuencia.

Más información: Marja Rinne et al, Simulation-based life cycle assessment for hydrometallurgical recycling of mixed LIB and NiMH waste, Resources, Conservation and Recycling (2021). DOI: 10.1016/j.resconrec.2021.105586

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