Japón desarrolla un método para recuperar hasta el 90% del litio de baterías de EV desechadas
(tech.supercarblondie.com)- Una planta de reciclaje en Japón logró recuperar cerca del 90% del litio de baterías de EV desechadas, mejorando significativamente el rendimiento frente a los métodos existentes, cuya tasa de recuperación es inferior al 50%
- En lugar del hidróxido de sodio tradicional, utiliza hidróxido de litio recuperado para convertir la masa negra en litio de alta pureza que puede reutilizarse en baterías nuevas
- Además de la alta tasa de recuperación, puede reducir las emisiones de carbono en aproximadamente un 40% frente a las tecnologías de reciclaje existentes
- Japón, que importa la mayor parte de los minerales para baterías, puede reducir su dependencia de las importaciones y mejorar la estabilidad de su cadena de suministro mediante el reciclaje doméstico de litio
- Solo alrededor del 14% de las baterías de ion-litio desechadas ingresa a los sistemas oficiales de reciclaje, por lo que hace falta ampliar la infraestructura de recolección; se planea aumentar la capacidad de producción en 2027 y extraer decenas de miles de toneladas de materiales al año para 2035
Proceso de reciclaje con mayor tasa de recuperación
- Una planta de reciclaje en Japón logró extraer cerca del 90% del litio de baterías desechadas
- Los procesos existentes suelen tener tasas de recuperación de litio inferiores al 50%
- El litio recuperado se procesa como material de alta pureza que puede volver a usarse en baterías nuevas
- La clave del proceso está en reemplazar el hidróxido de sodio tradicional por polvo de hidróxido de litio recuperado
- Este cambio químico convierte la masa negra, el residuo de las baterías, en litio de alta pureza
- En comparación con las tecnologías de reciclaje existentes, puede reducir las emisiones de carbono en aproximadamente un 40%
Impacto en la cadena de suministro y condiciones para su adopción
- El litio es una materia prima clave para las baterías de EV, y su extracción implica altos costos y consumo de energía, además de problemas geopolíticos
- Japón, que importa la mayor parte de los minerales para baterías, puede reducir su dependencia de las importaciones y estabilizar la cadena de suministro al ampliar el reciclaje doméstico
- Para que esto se traduzca en una expansión real, primero debe mejorar la baja tasa de recolección de baterías usadas
- Actualmente, solo alrededor del 14% de las baterías de ion-litio desechadas en Japón entra al sistema oficial de reciclaje
- Se necesita una ampliación importante de la infraestructura de recolección que lo respalde
- Hay planes para ampliar la capacidad de producción para 2027 y, en 2035, extraer cada año decenas de miles de toneladas de materiales
- Si logra aplicarse a gran escala, podría cambiar tanto la forma en que se producen y reutilizan las baterías de EV como la forma en que se gestionan los residuos de baterías
1 comentarios
Opiniones de Hacker News
El artículo no menciona en absoluto nombres de universidades, instituciones de investigación o científicos, ni enlaces a fuentes, así que no transmite confianza en que realmente aporte contenido sólido
Los detalles aparecen en el artículo de TechSpot
Como las baterías de vehículos eléctricos son demasiado grandes y caras como para terminar fácilmente en vertederos, quizá sería más útil para reducir residuos una política en Japón que dificulte desechar baterías pequeñas de litio
Parece confundir el reciclaje de baterías y la recuperación de litio, que son dos etapas separadas para lograr una alta tasa de reutilización del litio
No sorprende que la tasa de recuperación desde baterías sea alta
El litio originalmente no se extrae como elemento puro, sino a partir de materias primas de baja pureza, mientras que las baterías de litio ya son una materia prima de altísima pureza
La clave es cuándo la red de procesos de reciclaje logra viabilidad económica, y las baterías de plomo-ácido pasaron por algo parecido hasta llegar a reciclarse hoy casi al 100%
Las baterías de plomo-ácido son lo bastante robustas como para separar ánodo y cátodo con guantes, algo parecido a quitar pepperoni de una pizza; en cambio, una celda de litio se parece más a extraer solo una proteína específica de una mortadela, y además esa sustancia se prende fuego si toca el aire
La industria automotriz y de baterías trasladó los daños a la salud a países donde la aplicación de normas y las inspecciones son más laxas y los trabajadores necesitan desesperadamente empleo
Vale la pena revisar el artículo del New York Times sobre México y el artículo sobre intoxicación por plomo en África
La principal ventaja del litio es su uso masivo con una composición química estandarizada
Si reciclar tierras raras y metales escasos ayuda a mantener independencia de suministro, puede aceptarse un costo algo mayor, y la cooperación entre Suiza y Dinamarca en investigación sobre torio puede verse en el mismo contexto
Tiene alta reactividad e higroscopicidad, y al contacto con agua libera fluoruro de hidrógeno, que es tóxico y corrosivo, así que quizá no sea rentable salvo que el suministro de litio sea extremadamente escaso
Aun así, pronto habrá grandes volúmenes de baterías desechadas y habrá que reciclarlas, pero el artículo no incluye los detalles necesarios
El artículo no explica concretamente en qué se diferencia la tecnología de esta empresa de los métodos existentes, y también omite que ya hay varias compañías reciclando baterías en EE. UU., la UE y China
Sus competidores logran tasas de recuperación similares o incluso más altas, así que 90% no tiene nada de especial, y perder 10% del litio en baterías, que están mucho más concentradas que los yacimientos naturales, es una pérdida grande
Hoy, el principal freno para la industria del reciclaje no es la tecnología, sino la falta de baterías usadas para reciclar
La mayoría de las baterías producidas en los últimos 10 años siguen en uso, y algunas incluso podrían reutilizarse otros 10 años más en almacenamiento energético, así que probablemente haga falta otra generación para que el reciclaje se convierta en una fuente masiva y rentable de materia prima
Además, también hay que recuperar cobalto, níquel, cobre y grafito
Igual que con las baterías de plomo-ácido, se podría exigir devolver la batería usada al comprar un producto nuevo o cobrar un depósito, como medida frente a residuos como los cigarrillos electrónicos desechables que terminan tirados en el ambiente
Incluso podría incentivarse recoger cigarrillos electrónicos tirados en la calle para devolverlos y aprovechar ese depósito
No entiendo por qué un artículo que no presenta un resultado revolucionario ni ofrece suficientes detalles para justificar su valor noticioso llegó a la parte más alta de Hacker News
Un material mucho más significativo es este artículo académico, que muestra que es posible completar de forma escalable y rentable un sistema circular para materiales LFP, logrando a la vez alta recuperación de litio y responsabilidad ambiental
Ambos son blancos
Mercedes abrió en 2024 una planta con una tasa de reciclaje del 96% de la batería completa, así que queda la duda de qué tan grande es realmente este avance de Japón
Puede verse en la presentación de la planta de reciclaje de Kuppenheim de Mercedes-Benz
Según este material, el estándar de la industria para la recuperación de litio es del 90%, y recuperación y extracción son conceptos distintos.
Algunas instalaciones que usan el proceso de carbonatación ya logran más del 95%.
Aun así, deben tratarse como residuos electrónicos.
Material relacionado: economía del reciclaje de baterías de vehículos eléctricos, vida útil de las baterías de vehículos eléctricos, discusión en HN 1, discusión en HN 2
Japón fue uno de los primeros países en sufrir desde 2010 las restricciones chinas a la exportación de tierras raras.
Al revisar el incidente de colisión de un barco pesquero chino en las islas Senkaku y la respuesta de Japón al dominio chino de la cadena de suministro, parece que después de ese golpe se diseñaron varias políticas.
Una de ellas fue que Toyota se enfocara en desarrollar vehículos eléctricos de celda de combustible (FCEV), menos dependientes de la cadena de suministro china, y en el vacío que eso dejó, empresas chinas y estadounidenses podrían haber aumentado su cuota en el mercado de vehículos eléctricos a batería.
Aun así, dependiendo de cómo evolucionen las cosas, también es posible que al final se demuestre que los FCEV y la apuesta de Japón eran la decisión correcta.
Las estaciones de carga de hidrógeno en California me parecían extrañas, pero al conocer la infraestructura y el ecosistema de vehículos construidos por la alianza entre el gobierno japonés y sus empresas, Japón parece una historia alternativa que solo existe allí.
Hoy en día, el hidrógeno es en la práctica petróleo con pasos de procesamiento adicionales, y la electrólisis eficiente requiere materiales extremadamente escasos como iridio y platino, o cerámicas especiales para electrólisis continua a alta temperatura.
Es dudoso que una estructura así pueda reemplazar al petróleo y a las baterías.
Los FCEV de pasajeros que Toyota ha vendido en los últimos 10 a 20 años son, como mucho, unas 20 mil unidades, ni siquiera una cuarta parte de las ventas trimestrales del Prius.
Desde el principio estuvo más cerca de un futurismo exagerado, y quienes difunden esa idea parecen no conocer bien la realidad.
Si tuviera abundantes combustibles fósiles o pudiera conseguir baterías de litio baratas, los FCEV no serían racionales; pero si se ve al hidrógeno como un medio de almacenamiento de energía con menos cuellos de botella de recursos, la idea gana cierta lógica.
Las empresas que intentan reutilizar baterías de vehículos eléctricos como almacenamiento para la red no logran asegurar suficientes baterías desechadas.
Incluso cuando la capacidad cae por debajo del 80%, todavía pueden usarse durante varios años como almacenamiento, porque la vida útil real de las baterías resulta ser mucho más larga de lo que se creía.
Me pregunto si este artículo podría sustituirse por el artículo original de NHK World.
Podría tratarse de una noticia vieja.
El litio es solo una parte del valor de una batería de vehículo eléctrico; el níquel, el cobalto y el grafito son mucho más caros, y el cobre y el aluminio también tienen valor.
Si no se logra recuperar eficazmente la mayoría de los materiales principales, cuesta considerarlo un reciclaje suficiente.
Además, este logro tampoco es especialmente extraordinario: Redwood Materials afirma que puede recuperar en promedio más del 95% del níquel, cobalto, cobre, aluminio, litio y grafito de las baterías de ion litio.
Más detalles en la guía de reciclaje de Redwood Materials.
Lo más difícil es reciclar el litio, y como eso todavía no está completamente resuelto, tiene sentido centrarse en el electrolito de litio que se desechará en grandes volúmenes en el futuro cercano.