Reciclaje de baterías de iones de litio: desafíos estratégicos y oportunidades para la economía circular
Baterías de iones de litio y almacenamiento de energía de larga duración
El crecimiento de la demanda eléctrica y la expansión de renovables intermitentes aumentan la necesidad de sistemas de almacenamiento de energía de larga duración (LDES).
- Las LIB son la tecnología líder para equilibrio diario de red, vehículos eléctricos y dispositivos portátiles.
- Instalaciones LDES de servicio público pueden suministrar 100-500 MW y almacenar hasta 2.000 MWh, con periodos de descarga adaptados según la aplicación (4 a 12 horas).
Ciclo de vida de las LIB y aprovechamiento del CO₂
Durante el uso, el electrolito de las LIB se apoya en disolventes de carbonato derivados de CO₂ reciclado:
- Carbonato de etileno (EC): 500 kg de CO₂ por tonelada, capturado y reutilizado en la producción de óxido de etileno.
- Carbonato de dimetilo (DMC): producido sin fosgeno, mediante reacción con CO₂ reciclado, más seguro y sostenible.
- La planta de Dow en EE. UU. integrará captura de >90 % del CO₂ del proceso de óxido de etileno para producir disolventes de carbonato.
Materiales estratégicos y normativa europea
- LIB de níquel, manganeso y cobalto (NMC) dominan vehículos de alta gama.
- LIB de fosfato de hierro y litio (LFP) son más seguras y económicas, pero más pesadas.
- Metales críticos recuperables: litio, cobalto, níquel y manganeso.
- La UE regula la recuperación de materiales mediante el Reglamento de Baterías (2023/1542):
- 65 % del peso total reciclado en 2026 → 70 % en 2030.
- Cobalto y níquel: 90 % reprocesamiento en 2027 → 95 % en 2031.
- Litio: 50 % recuperación actualmente → 80 % en 2032, obligando a reciclaje hidrometalúrgico químico.
Procesos de reciclaje hidrometalúrgico
- Triturado mecánico: libera electrolito, disolventes y separa láminas de cobre/aluminio.
- Masa negra: mezcla rica en óxidos metálicos, litio y grafito.
- Procesos químicos: mezcla con ácidos/álcalis para recuperar metales y grafito.
- Separación de grafito: flotación para restaurar forma esférica y densidad óptima para LIB.
- CO₂ circular: acidifica el licor y permite precipitación de carbonato de litio soluble.
Retos tecnológicos y obsolescencia
- La rápida evolución tecnológica genera ciclos de sustitución y posibles obsolescencias:
- LIB frente a LFP, VRFB, baterías de sodio sólido y hierro-aire.
- Posible necesidad de ajustar o rediseñar instalaciones de reciclaje para nuevas químicas.
- Planificación de inversión prudente:
- Apoya la transición a energías limpias.
- Evita exceso de capacidad ante tecnologías emergentes.
- Permite un desarrollo sostenible de LDES y baterías móviles y estacionarias.
Conclusión
El reciclaje de baterías de iones de litio es crítico para la economía circular y la seguridad de suministro de metales estratégicos. Su eficiencia depende de la integración de procesos hidrometalúrgicos avanzados, aprovechamiento de CO₂ y adaptación continua a la innovación tecnológica. Una estrategia de inversión prudente puede consolidar sistemas LDES sostenibles mientras se asegura la transición energética de Europa.
[Este contenido procede de RECYCLING MAGAZINE Lee el original aquí]
