¿Se pueden reciclar las baterías de los vehículos eléctricos?

¿Se pueden reciclar las baterías de los vehículos eléctricos?, septiembre 2021

The Conversation

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Cuando nos fijamos en los materiales de las baterías de iones de litio que se utilizan hoy en día en la inmensa mayoría de los vehículos eléctricos, hay que destacar en primer lugar que existen varias tecnologías de baterías. Si bien todas contienen litio, los demás componentes varían: las baterías de los teléfonos y los ordenadores contienen cobalto, mientras que las que alimentan los vehículos pueden contener cobalto con níquel o manganeso, o no contenerlo en absoluto en el caso de las tecnologías de fosfato de hierro.

La composición química exacta de estos componentes de almacenamiento es difícil de identificar, ya que es un secreto industrial. Además, se introducen regularmente mejoras en las baterías para aumentar su rendimiento, por lo que su composición química evoluciona con el tiempo. En cualquier caso, los principales materiales utilizados en la fabricación de baterías de ionen litio son el litio, el cobalto, el níquel, el manganeso y el grafito. Todos ellos están identificados como materiales con riesgos de disponibilidad y riesgos medioambientales.

La cuestión de la disponibilidad de estos materiales es compleja: por un lado, el valor de las reservas está sujeto a consideraciones geopolíticas y a la evolución de las técnicas de extracción; por otro, las necesidades de materiales son muy sensibles a las hipótesis prospectivas (número de vehículos eléctricos y tamaño de sus baterías).

¿Qué impacto medioambiental tienen?

La cuestión del impacto medioambiental de la fabricación de baterías es quizás aún más importante. Aunque existan materiales suficientes, hay que tener muy en cuenta el impacto de su explotación.

Los estudios demuestran que la fabricación de baterías puede tener un impacto elevado en términos de toxicidad para el ser humano o de contaminación de los ecosistemas. A esto se añade la necesidad de supervisar las condiciones de trabajo en algunos países. Además, el análisis de los impactos medioambientales requiere un conocimiento perfecto de la composición y los procesos de fabricación de las baterías, información que es difícil de obtener por razones obvias de propiedad industrial.

¿Puede el reciclaje de materiales aportar soluciones para limitar estos riesgos e impactos?

Existen principalmente dos familias de procesos de reciclaje de baterías que se utilizan por separado o en combinación.

El primero es la pirometalurgia, que destruye los componentes orgánicos y plásticos sometiéndolos a altas temperaturas y conservando únicamente los compuestos metálicos (níquel, cobalto, cobre, etc.), que posteriormente se separan por medios químicos.

El segundo es la hidrometalurgia, que no incluye etapas a alta temperatura, sino que separa los componentes únicamente mediante diferentes baños con composiciones químicas adaptadas a los materiales que se desean recuperar.

En todos los casos, las baterías deben triturarse primero para obtener polvos. Ambos procesos se utilizan actualmente a escala industrial en el reciclaje de baterías de ionen litio de teléfonos y ordenadores portátiles para recuperar el cobalto que contienen. Este último material es tan valioso que su recuperación garantiza la rentabilidad económica de la actual industria del reciclaje de baterías de ionen litio.

Sin embargo, dado que no todas las tecnologías de baterías de ionen litio utilizadas en los vehículos eléctricos contienen cobalto, sigue planteándose la cuestión del modelo económico de su reciclaje y aún no existe una verdadera cadena industrial de reciclaje para estas baterías. La razón principal es la falta de un volumen suficiente de baterías para tratar: la implantación masiva de los coches eléctricos es relativamente reciente y sus baterías aún no han llegado al «final de su vida útil».

Además, la propia definición de «fin de vida» es objeto de debate. Las baterías «de tracción» (que permiten a los vehículos eléctricos circular) se consideran, por ejemplo, inservibles cuando han perdido entre un 20 % y un 30 % de su capacidad, lo que equivale a una pérdida equivalente de la autonomía del vehículo.

¿Se puede plantear una segunda vida para las baterías de los vehículos eléctricos?

Existe un debate sobre una posible «segunda vida» de estas baterías, que permitiría prolongar su uso y reducir así su impacto medioambiental. Esta posible segunda vida plantea, en primer lugar, retos relacionados con la necesaria reconfiguración de las baterías y de su dispositivo electrónico de supervisión. A continuación, hay que identificar aplicaciones para estas baterías con un rendimiento «reducido». Se está estudiando su uso como almacenamiento de energía conectado a la red eléctrica y existen numerosos experimentos al respecto.

Sin embargo, un actor importante como RTE, el gestor de la red de transporte de electricidad en Francia, considera que este uso no es pertinente, ni desde el punto de vista funcional ni económico, y recomienda reciclar las baterías de los vehículos eléctricos al final de su primera vida útil.

Establecer una cadena de reciclaje adaptable a las tecnologías en evolución

La creación de una cadena de reciclaje también deberá encontrar un modelo económico capaz de adaptarse a la diversidad de tecnologías de baterías sin tener que multiplicar los procesos de reciclaje.

Por último, cabe señalar que estas cuestiones relacionadas con el impacto medioambiental y el reciclaje no son fáciles de abordar en el caso de tecnologías que aún no han alcanzado su madurez y cuya sostenibilidad a largo plazo no está garantizada. Las baterías de ionen litio evolucionan muy rápidamente —por ejemplo, las tecnologías de baterías de litio-metal— e incluso están apareciendo tecnologías competidoras sin litio, como las de ionen sodio.

Por todas estas razones, es necesario seguir estudiando el impacto medioambiental, económico y social de la fabricación y el reciclaje de las baterías de los vehículos eléctricos y sus materiales. Debe mantenerse la presión legislativa y ciudadana para lograr la transparencia en los procesos de fabricación, con el fin de poder cuantificar los impactos e identificar los medios para limitarlos. Los próximos programas de investigación europeos van en esta dirección, al incluir la dimensión medioambiental en el desarrollo de nuevas baterías.

Sin embargo, no hay que esperar todo de una tecnología milagrosa de baterías limpias, eficientes y baratas, que probablemente sea una quimera. Es importante frenar la carrera por aumentar el tamaño de las baterías de los vehículos eléctricos y, por lo tanto, limitar la potencia, la masa y la autonomía de los propios vehículos.

Esto requiere replantearse la organización de nuestra movilidad, salir del «todo coche», en lugar de buscar sustituir una tecnología (el motor térmico) por otra (el motor eléctrico).

Referencias

Para ir más allá