Demasiadas baterías de iones de litio no se reciclan, con lo que se desperdician materiales valiosos que podrían hacer que los vehículos eléctricos fueran más sostenibles y asequibles.
El mercado del reciclaje de baterías tiene un gran potencial de crecimiento y podría abastecer una gran parte de las necesidades actuales del mercado.
El sector privado debe impulsar el reciclaje de baterías a gran escala invirtiendo en innovación.
El material reciclado de baterías de iones de litio tiene el potencial de cubrir un tercio de las necesidades de material para cátodos de EE. UU. material para cátodos para 2030, pero aún queda mucho por hacer para que el sector alcance el nivel necesario.
En materia regulatoria, el trabajo apenas comienza. El invierno pasado, el estado de Nueva Jersey declaró ilegal desechar baterías de vehículos eléctricos (VE) en vertederos. En cambio, en Europa, una ley reciente exigirá que las baterías nuevas contengan al menos un 6 % de litio y níquel reciclados para 2031. Las medidas de los gobiernos son alentadoras, pero su éxito depende del apoyo de todo el sector.
El futuro del reciclaje de baterías de iones de litio
La pregunta que deberíamos hacernos es cómo podría ser el futuro del reciclaje de baterías. ¿Reutilizaremos materiales valiosos para cerrar los ciclos de producción? ¿O las políticas dispares harán que reciclar baterías sea prácticamente imposible y económicamente prohibitivo? Lejos de limitarse a «esperar y ver», a la espera de mandatos del sector público, el sector privado tiene ahora la oportunidad de asumir un papel responsable para impulsar prácticas de producción sostenibles y hacer lo que mejor sabe: innovar en el desarrollo de materiales y ampliar las tecnologías.
Ya hemos visto avances alentadores. El ICCT estima que las instalaciones de reciclaje de baterías de iones de litio de Estados Unidos pueden procesar actualmente unas 100.000 toneladas al año, y que los proyectos previstos para la próxima década elevarán la capacidad a más de 650.000 toneladas.
Con la primera generación de vehículos eléctricos acercándose al final de su vida útil, ha llegado el momento de que el sector privado redoble sus inversiones en baterías. Depende de nosotros impulsar la transición «sostenible» hacia los vehículos eléctricos y construir el futuro que queremos.
El valor del reciclaje
Poder cargar el automóvil para recorrer cientos de kilómetros con energía limpia es una proeza de ingeniería y un paso importante hacia la descarbonización. Sin embargo, los materiales de las carcasas de las baterías de los vehículos eléctricos son costosos y finitos. Los metales del cátodo de las baterías, como el cobalto, el níquel, el manganeso y el litio, pueden costar entre 4 y 35 dólares por kilogramo. Sin recuperar estos metales, podríamos sufrir un déficit de suministro en la década de 2030. Históricamente, los obstáculos al reciclaje de metales de tierras raras han incluido desde prácticas irregulares de recogida de baterías y preocupaciones por el riesgo de explosiones en las instalaciones de reciclaje hasta costos de procesamiento prohibitivos. Sin embargo, los avances en los procesos y la innovación de materiales están reduciendo constantemente los costos del reciclaje, al tiempo que mejoran las químicas del litio.
El valor del reciclaje de baterías va más allá del costo de los materiales. Para muchos países, también es una cuestión de seguridad nacional. China controla el 90 % de la cadena de suministro de materiales para baterías de vehículos eléctricos, por lo que reforzar la disponibilidad de materiales reciclados y las cadenas de suministro locales puede ayudar a países enteros a resistir la volatilidad.
Al pensar en el valor de reciclar baterías, deberíamos considerar el costo de no hacerlo. Desecharlas desperdicia recursos valiosos y aumenta la considerable huella de carbono que genera el procesamiento continuo de materiales vírgenes. Además, no reciclar tiene costos tanto humanos como ambientales. Por ejemplo, procesar mineral virgen para obtener metales útiles afecta al consumo de agua y energía, y puede perjudicar al medio ambiente. El proceso basado en materiales vírgenes tiene, en conjunto, una huella de carbono mayor que el uso de materiales reciclados. De hecho, al tener en cuenta los costos ambientales y energéticos, reciclar resulta 10 veces más barato que fabricar.
Innovaciones en el horizonte
En materia de innovación, hay tres áreas principales del reciclaje de baterías que ofrecen un gran potencial económico y la promesa de un impacto positivo.
La primera es el reciclaje de grafito, que se ha convertido en un área clave para lograr mejoras sustanciales. Hay indicios de que añadir flúor al proceso de reciclaje del grafito podría mejorar aún más el rendimiento de las baterías al ralentizar las reacciones químicas y la degradación en su interior. La segunda es la recuperación de electrolitos, que puede ser difícil debido a su inestabilidad química y al complejo proceso de extracción. Sin embargo, los investigadores intentan encontrar formas más eficientes de hacerlo. La tercera es la extracción de litio: se están desarrollando nuevas técnicas y tecnologías capaces de extraer LiPF6 y sales de litio de la masa negra.
Aunque estas tecnologías de procesamiento están en una etapa inicial, las empresas están demostrando que es posible aplicarlas. Por ejemplo, Orbia anunció recientemente una alianza con Ascend Elements para ampliar una tecnología de procesamiento que permite obtener grafito con una pureza del 99,9 % a partir de baterías usadas. Además, Orbia trabaja en un proyecto respaldado por el Departamento de Energía de Estados Unidos junto con el Laboratorio Nacional de Energías Renovables para crear un proceso de reciclaje de grafito a temperatura ambiente, y con el Laboratorio Nacional de Idaho para encontrar formas de reciclar electrolitos y reutilizar electrodos. Empresas pioneras como Nth Cycle y Redwood Materials también exploran, respectivamente, la tecnología de extracción electroquímica como alternativa a la hidrometalurgia y el procesamiento de extracción de circuito cerrado.
El reciclaje de baterías de iones de litio es un problema importante que debemos resolver mediante la innovación para ofrecer soluciones sostenibles a las necesidades de materiales para baterías. Es posible reciclarlas; basta con observar el éxito de las baterías de plomo-ácido, que hoy se reciclan en gran medida. La necesidad de invertir en el proceso de reciclaje de baterías de iones de litio es clara. Ahora debemos hacer el arduo trabajo de seguir innovando y avanzar a toda carga.
