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Las nuevas empresas tecnológicas están compitiendo para hacer que el reciclaje de baterías de vehículos eléctricos sea más limpio y económico, y los inversores invierten miles de millones de dólares en instalaciones de reciclaje en todo el mundo para prepararse para un aumento en los paquetes desechados y para las regulaciones que exigen un contenido mínimo de reciclado en las nuevas baterías de vehículos eléctricos.
Ahora que el primer lote de automóviles eléctricos se acerca al final de su vida útil de aproximadamente 10 años, los métodos tradicionales de reciclaje de las baterías de iones de litio que alimentan los vehículos eléctricos consumen mucha energía e implican quemar baterías usadas a más de 1.400 °C.
Un grupo de empresas emergentes, entre ellas GRST de Hong Kong y OnTo Technology, con sede en Oregón, así como empresas más grandes como el gigante químico alemán BASF, están trabajando en una tecnología basada en agua vista como una alternativa comercialmente viable y respetuosa con el medio ambiente.
“Las baterías de iones de litio no se desarrollaron para su reciclaje. Los paquetes de los coches eléctricos son una pesadilla”, afirmó Wojciech Mrozik, experto en reciclaje de baterías de la Universidad de Newcastle. “No están unificados y tienen espumas y pegamento, que requieren mucho trabajo manual para separarlos”.
Los aglutinantes a base de agua son «el futuro», afirmó, añadiendo que son «menos agresivos para el medio ambiente» que sus homólogos químicos y requieren «métodos menos agresivos para recuperar los metales».
La inversión global en nuevas empresas relacionadas con baterías este año (que alcanzó los 9.200 millones de dólares en septiembre, según datos de Crunchbase) superará los dos años anteriores, desafiando una desaceleración más amplia en la inversión en tecnología. Las nuevas empresas relacionadas con las baterías recaudaron colectivamente 7.800 millones de dólares en 2022, frente a los 12.000 millones de dólares de 2021.
La mayoría de las baterías de iones de litio utilizan productos químicos tóxicos para unir los metales a los electrodos. El método de reciclaje típico implica fundir baterías desechadas o disolverlas en productos químicos agresivos para eliminar el aglutinante y recuperar metales como cobalto, níquel y cobre como una aleación metálica.
Según el proceso desarrollado por GRST de Hong Kong, que cuenta con el respaldo del fundador del fabricante de chips taiwanés Realtek Semiconductor y del gigante de la confección de Hong Kong TAL Apparel, las baterías usadas se pueden disolver en agua para obtener la llamada masa negra de metales valiosos que componen los cátodos y ánodos.
GRST, ganador del premio Earthshot de este año por innovaciones para abordar los desafíos climáticos, espera recaudar 50 millones de dólares en los próximos dos años para aumentar la producción en la planta de baterías de la que es copropietario en la provincia de Zhejiang. A largo plazo, GRST espera arrendar su tecnología de reciclaje y aglutinantes a base de agua a otros fabricantes de baterías.
Los intentos anteriores de comercializar aglutinantes a base de agua han fracasado debido al bajo rendimiento de la batería. «En el pasado, los disolventes a base de agua no eran tan estables como los disolventes químicos», afirmó el cofundador de GRST, Justin Hung.
Los estudios han demostrado que los aglutinantes a base de agua pueden causar corrosión, pero Hung dijo que GRST había superado este problema. Sus baterías funcionan bien en términos de densidad de energía, seguridad y durabilidad en comparación con sus homólogas de base química, según las pruebas de sus propios clientes.
OnTo Technology, una nueva empresa de reciclaje en Oregón, ha iniciado pruebas comerciales de un aglutinante a base de agua desarrollado por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. BASF invirtió este año en la producción de aglutinantes a base de agua en dos de sus fábricas en China.
Los expertos dijeron que las bajas tasas de reciclaje (menos del 5 por ciento de las baterías de iones de litio usadas se reciclan en los EE. UU.) eran el resultado de la falta de inversión y regulación. La mayoría de las baterías de iones de litio se envían a instalaciones de gestión de residuos o vertederos, donde los químicos tóxicos del aglutinante pueden provocar incendios o filtrarse a los sistemas de agua.
“Hasta ahora, el reciclaje no ha sido una prioridad para la industria. La tecnología existente para reciclar baterías de iones de litio no está operativa a escala”, afirmó Sarah Montgomery, cofundadora y directora ejecutiva de Infyos, una empresa de tecnología de cadena de suministro de baterías.
Pero la marea estaba empezando a cambiar, dijo, señalando los cambios regulatorios encabezados por la Unión Europea para aumentar las tasas de reciclaje de baterías y hacer que el proceso sea más sostenible.
En julio, el Consejo Europeo adoptó el “pasaporte de baterías”, que introducirá un nivel mínimo obligatorio de materiales reciclados para vehículos eléctricos y baterías industriales para 2031.
Los cambios se producen a medida que la demanda de baterías aumenta en consonancia con el creciente uso de vehículos eléctricos. Los analistas de McKinsey pronostican que el valor de toda la cadena de suministro de baterías de iones de litio aumentará anualmente un 30 por ciento a partir de 2022 hasta alcanzar más de 400.000 millones de dólares a finales de la década.
Los analistas dijeron que empresas como GRST podrían beneficiarse de la alarma en las capitales occidentales sobre el dominio de China en la cadena de suministro de vehículos eléctricos. Más de las tres cuartas partes de las baterías de iones de litio del mundo provienen de China, fabricadas principalmente por CATL y BYD.
“Europa en particular depende en gran medida de China. Hay un fuerte impulso para volverse más autosuficientes mediante la construcción de una cadena de suministro circular, pasando de depender de materias primas extraídas del suelo a reutilizar baterías gastadas”, dijo Montgomery. «Se avecina una oleada de regulaciones que incentivarán el desarrollo de la industria del reciclaje».