En la era de la movilidad eléctrica, la disposición adecuada de las baterías en vehículos eléctricos se ha convertido en un desafío crucial. Sus alternativas de reúso, reciclaje y nuevos diseños, son esenciales para encaminarnos hacia una economía más circular y sostenible.
Las baterías en los vehículos eléctricos pueden necesitar ser reemplazadas en tres situaciones específicas:
Daño interno en una de sus celdas: En casos en los que la celda afectada no sea accesible técnicamente para su sustitución, o cuando no se suministre de manera individual.
Afectación física significativa: Esto incluye deformaciones notables, fisuras con fugas de electrolito y refrigerante, o daños en la carcasa de la batería cuando no es posible obtener una carcasa individual.
Pérdida de autonomía excesiva: Esto sucede cuando la energía almacenada en la batería no brinda el suficiente rango de desplazamiento. Esto se presenta generalmente cuando la degradación es mayor al 20% en este elemento, aunque esto puede variar de acuerdo con políticas técnicas de las marcas.
Alternativas de reúso y reciclaje de baterías
Una vez que se presenta alguna de estas situaciones, la batería completa, el módulo o incluso las celdas individuales pueden ser reemplazados y los componentes residuales se someten a un proceso de disposición que puede ser de dos tipos:
Segunda vida de la batería – Almacenamiento: Esta opción implica la remanufactura de las baterías para su uso en otras aplicaciones, principalmente en el almacenamiento de energía. Esto incluye: la creación de bancos de baterías para respaldo en centros de datos, edificios y oficinas; el almacenamiento de energía en instalaciones industriales o domésticas que utilizan fuentes alternativas como la energía solar y eólica; y también se pueden utilizar para crear cargadores portátiles de vehículos eléctricos o fuentes portátiles de energía para eventos como ferias y conciertos.
Estas implementaciones están sujetas a la aprobación de la marca o los fabricantes. A nivel mundial, en economías importantes de Europa y Asia, existe un volumen suficiente de baterías desechadas para implementar esta opción de manera continua.
En el caso de Colombia, se están desarrollando iniciativas similares, como el proyecto de Autogermana en colaboración con la compañía colombiana BATx, que diagnostica módulos de batería para su remanufactura y de la mano de otros aliados sean implementados en proyectos sociales destinados a suplir la demanda energética en comunidades vulnerables”.
Reciclaje o aprovechamiento de materias primas: En esta alternativa, se utilizan procesos mecánicos, electroquímicos e hidrometalúrgicos para recuperar hasta un 95% de los materiales utilizados en la fabricación de las baterías, incluyendo metales y tierras raras como litio, cobalto, níquel y manganeso.
Además, los procesos como el hidrometalúrgico, que se han implementado, operan a temperaturas bajas (menores a 300°C) en medios líquidos, lo que resulta en menores emisiones de gases contaminantes o perjudiciales para la salud al separar litio y cobalto en purezas superiores al 90%.
Figura 2. Proceso hidrometalúrgico para separación de cobalto y litio. https://media.springernature.com/full/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41560019-0368 4/MediaObjects/41560_2019_368_Fig1_HTML.png
En Colombia, se han identificado esfuerzos similares a través de comunicaciones con importadores y marcas, tal es el caso de Chevrolet – General Motors, que han establecido una red junto con empresas colombianas como Lito e Innova para aprovechar sus baterías, recuperando hasta un 95% de las materias primas.
Estas materias primas luego se comercializan e reintroducen en el mercado, lo que contribuye a la reducción de emisiones de carbono asociadas con la minería y la refinación. Esta colaboración se ha replicado en países de América Latina, como Brasil, Ecuador, Chile, Uruguay, Perú y Argentina.
A nivel internacional, la creciente necesidad de reciclaje de baterías ha llevado a la creación de grandes compañías especializadas en este campo. A continuación, se presenta un listado de las diez principales compañías de reciclaje de baterías de litio y sus ubicaciones más representativas.
Normativas internacionales y responsables
En cuanto a las normativas, en la fecha actual, Colombia no cuenta con una regulación específica para el reciclaje o disposición de baterías de vehículos eléctricos o híbridos. No obstante, es necesario seguir las consideraciones de posconsumo aplicables a cualquier tipo de batería, conforme a lo exigido por el Ministerio de Ambiente (Resolución 1297 de 2010 y resolución 0851 del 2022, donde se contempla la reutilización de estas baterías).
Es importante destacar que todas las marcas que comercializan vehículos eléctricos en el país cuentan con políticas de responsabilidad social y ambiental que garantizan el tratamiento adecuado de estos residuos a nivel interno.
En otras regiones, como la Unión Europea, los fabricantes de baterías deben garantizar la trazabilidad de sus productos desde la venta hasta la disposición. Además, a partir de julio de 2024, los fabricantes de baterías deberán proporcionar a las autoridades ambientales los datos de la huella de carbono neta desde la minería hasta el reciclaje.
Esto tiene como objetivo incentivar el uso de energías renovables en la producción y el tratamiento de baterías, permitiendo evaluar las emisiones asociadas a los vehículos eléctricos en comparación con los de combustión.
Figura 4. Baterías con diseño modular que permiten sustitución por secciones.
Diseño para la Reparación y la Reducción de Residuos
Finalmente, no debemos pasar por alto la importancia del diseño de las baterías con miras a su reparabilidad. Esto contribuirá a reducir los costos y, sobre todo, la cantidad de residuos generados. En este sentido, CESVI Colombia, como miembro activo del Concilio de Investigación para la Reparabilidad Automotriz (RCAR), está abogando activamente por la provisión individual de todos los componentes de una batería. Esto facilitará la sustitución de componentes dañados sin necesidad de desechar la unidad completa.
Conclusiones
La economía circular y la sostenibilidad son temas de gran relevancia en la actualidad, y esto se aplica también a los vehículos con tecnología de propulsión eléctrica y sus baterías. Una vez que estas baterías son retiradas de los vehículos, se pueden implementar principalmente en una segunda vida, como bancos de almacenamiento de energía, y también se pueden reciclar para aprovechar sus materias primas en la fabricación de nuevas baterías u otras aplicaciones.
Es crucial destacar que en Colombia ya existen empresas que están implementando o desarrollando procesos de este tipo, como BATx en colaboración con Autogermana, o Lito e Innova en asociación con Chevrolet – General Motors. Estas iniciativas fortalecen la industria local y contribuyen al avance de la investigación y el desarrollo de tecnologías sostenibles.
También es importante mencionar la relevancia de suministrar las baterías de vehículos eléctricos en forma de paquetes o módulos intercambiables, lo que reduce la cantidad de residuos en comparación con diseños no modulares que requieren el reemplazo de la unidad completa.
Por último, es fundamental que se desarrollen políticas gubernamentales, tanto a nivel global como local, que fomenten el diseño orientado a la reparabilidad y el reciclaje de las baterías, contribuyendo así a un futuro más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.
Conclusiones
La economía circular y la sostenibilidad son temas de gran relevancia en la actualidad, y esto se aplica también a los vehículos con tecnología de propulsión eléctrica y sus baterías. Una vez que estas baterías son retiradas de los vehículos, se pueden implementar principalmente en una segunda vida, como bancos de almacenamiento de energía, y también se pueden reciclar para aprovechar sus materias primas en la fabricación de nuevas baterías u otras aplicaciones.
Es crucial destacar que en Colombia ya existen empresas que están implementando o desarrollando procesos de este tipo, como BATx en colaboración con Autogermana, o Lito e Innova en asociación con Chevrolet – General Motors. Estas iniciativas fortalecen la industria local y contribuyen al avance de la investigación y el desarrollo de tecnologías sostenibles.
También es importante mencionar la relevancia de suministrar las baterías de vehículos eléctricos en forma de paquetes o módulos intercambiables, lo que reduce la cantidad de residuos en comparación con diseños no modulares que requieren el reemplazo de la unidad completa.
Por último, es fundamental que se desarrollen políticas gubernamentales, tanto a nivel global como local, que fomenten el diseño orientado a la reparabilidad y el reciclaje de las baterías, contribuyendo así a un futuro más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.
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