Problemas con el reciclaje de baterías de litio
En los electrodos de las baterías también encontramos aluminio, grafito y manganeso, pero su suministro no plantea, a priori, ningún problema. La fabricación industrial de celdas de batería para vehículos eléctricos, hoy basada en tecnología de iones de litio, está en manos de fabricantes coreanos, chinos y japoneses.
Finalmente, no perder estos metales es un fuerte vínculo en la oferta de nuestras empresas en las próximas décadas y un importante activo geopolítico. Como hemos visto en un editorial anterior, el hidrógeno tardará mucho en madurar, mientras que la electricidad ya está presente en todo el país. Las baterías de iones de litio son esenciales para este desarrollo, pero muchas otras tecnologías también pueden satisfacer las necesidades de los próximos años. Sin embargo, la mayoría de ellos utilizan materiales raros que hemos visto que son difíciles de extraer. En una batería de iones de litio, los iones de litio se intercalan en las construcciones anfitrionas de los materiales activos durante el costo y la descarga.
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Como resultado, después de dos muy buenos años en 2017 y 2018, los precios han bajado peligrosamente de $ 9 a $ 4 en 2019. Una de las ventajas de este nuevo tipo de batería es aumentar la seguridad de uso, Los electrolitos sólidos inorgánicos no son inflamables, a diferencia de sus homólogos líquidos. Por otro lado, los innovadores materiales activos de los que está fabricado tienen alta capacidad y / o alta presión, mejorando así la energía específica, la ligereza y la vida útil. Tiene una alta relación potencia / peso y se puede utilizar idealmente en vehículos eléctricos. Por eso, al mismo tiempo, se exploran otras vías. en los próximos años, deberían conducir a sistemas electroquímicos más económicos, más densos, más ligeros y más potentes.
No hace mucho el fabricante chino Svolt anunció que había desarrollado una batería de alto rendimiento sin cobalto, pero no reveló ningún detalle sobre su innovación. Otros, como probablemente Tesla, ciertamente también están en el nivel de hacerlo. Pero probablemente tendremos que esperar algún tiempo antes de que sus mejoras alcancen la etapa de industrialización. Esperamos que los precios caigan en los próximos años gracias al desarrollo del mercado de autoconsumo en los sectores terciario y residencial. Las baterías utilizadas en el almacenamiento de energía son las mismas ya sea que estemos en un sistema aislado fuera de la red o en el almacenamiento del excedente de producción de energía solar para autoconsumo. Los investigadores dicen que separar los materiales de los electrodos sin moler podría reducir el costo de reciclaje hasta en un 70% menos que el costo de obtener materias primas.
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Sarah Maryssael, directora de adquisición de materiales para baterías de Tesla, dijo recientemente que temía una escasez de metales utilizados en los vehículos eléctricos. Algunos consultores o comentaristas comparten esta opinión y predicen que un déficit entre la oferta y la demanda de materiales estratégicos como el cobalto o el níquel podría estrangular a los fabricantes de automóviles conectados. A pesar de las previsiones de escasez de níquel, litio y cobalto, el suministro mundial de grafito y manganeso, otros dos metales necesarios para las baterías de los vehículos eléctricos, debería ser suficiente según algunos expertos. Las baterías de iones de litio que se utilizan en los vehículos eléctricos contienen níquel y cobalto en sus cátodos. Estos metales no son realmente "raros", a diferencia del oro o el platino, pero tampoco son muy abundantes en la corteza terrestre. Además, se utilizan en muchas otras funciones industriales.
Reutilización
Basándonos en un análisis de todos estos factores, opinamos, por tanto, que el desarrollo de la movilidad eléctrica no se verá obstaculizado a largo plazo por una escasez de cobalto. Otro obstáculo para los recicladores son las diferencias en la disposición de celdas y módulos dentro de los paquetes de baterías, a veces dentro de la misma flota de vehículos eléctricos. Los dispositivos de iones de litio están organizados para maximizar la seguridad y la longevidad de las células a expensas de su reciclabilidad. Desde 2014, SNAM y CEA se han asociado con el objetivo de recuperar todos los metales estratégicos. En cuanto a las baterías, la especificación europea exige reciclar hasta el 50% de todas las baterías de vehículos eléctricos. Además, empresas como Toyota y otros fabricantes han elegido SNAM para recolectar baterías al final de su vida útil.
Las baterías Lithium Life PO4 pueden descargarse hasta un 80% sin preocupaciones. Por lo tanto, será posible determinar la capacidad requerida de la batería de litio conociendo su necesidad diaria de energía. • Los vehículos eléctricos utilizan 85-25% de SoC para prolongar la vida útil de la batería. A diferencia de las baterías de iones de litio convencionales, la batería de fosfato de hierro y litio también es ecológica. Estudiar el reciclaje por diseño no se considera una prioridad para los fabricantes de baterías, pero existen soluciones.
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Un etiquetado completo, arquitecturas simplificadas para sólidos a granel, un diseño fácil de abrir y adhesivos y aglutinantes reversibles resolverían la mayoría de los problemas de reciclaje de baterías de iones de litio, insiste el grupo estadounidense-británico. Cuanto mayor sea el número de celdas, menor será la proporción de materiales activos y valiosos en relación con el peso de las baterías. El aumento del número de celdas también complica las etapas de apertura y separación, lo que aumenta los costos de reciclaje. Un vehículo eléctrico Tesla Model S con una batería de 85 kWh contiene 16 módulos, cada uno con 444 celdas, celdas cilíndricas en cada automóvil.
Una batería está compuesta por un cátodo para la reducción de metales y un ánodo para la oxidación de metales, estos electrodos están impregnados con un electrolito conductor para permitir la circulación de los iones. Se caracteriza por su presión electromotriz, expresada en Voltios (esta es la diferencia entre los potenciales de trabajo de los dos electrodos) y por su capacidad, expresada en Coulomb o incluso en Amperios-hora.
Caída de los precios del litio
Y las grandes fábricas fuera de Asia pertenecen a la coreana LG Chem, SK Innovation o la japonesa Panasonic. La principal ventaja de una batería de iones de sodio es su coste de fabricación mundial, alrededor de un 30% más bajo que el de una batería de iones de litio, siendo el sodio mil veces más abundante y, por tanto, mucho menos caro que litio. Sin embargo, esta tecnología no podrá competir con las baterías de Li-Ion en términos de energía específica. por lo tanto, no es adecuado para su uso en el equipamiento de automóviles eléctricos. Por otro lado, podría utilizarse ventajosamente para fines estacionarios para los que el nivel de energía específico no es el criterio determinante. Y luego, no debemos olvidar nunca que si el cobalto, litio o níquel presentes en las baterías constituyen de alguna manera su “combustible”, éste, a diferencia de la gasolina o el diesel, no se consume.
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Estos engaños, como un conflicto de metales iniciado por China, o el cierre de minas fuera de China causado por Pekín, o incluso los de futuros embargos de metales, han contaminado el campo de los vehículos eléctricos. Afirman que en esta industria los autos verdes llevan baterías "rojas" que contienen la elección de montañas de tierras raras o metales conflictivos, pero también que estas baterías no serían reciclables y la telenovela probablemente no se detendrá allí. . Algunos comentaristas y los medios desinformados en la parte inferior de las tarjetas han sacado directamente conclusiones apresuradas. Al poner esta información en paralelo con el incremento en los últimos meses de la tonelada de níquel, volvieron a plantear el fantasma de un colapso en el crecimiento del mercado de vehículos eléctricos provocado por la escasez de metales para baterías. Una batería LiFePO4 estará protegida por su BMS para que nunca caiga por debajo del 20% de descomposición. De hecho, para alargar la vida útil de estas baterías de litio, sería necesario poder utilizar la batería entre un 25% y un 85% de su capacidad.
Al final de la vida útil de la batería, estos metales todavía están allí, en su totalidad, y pueden reciclarse. Los más sofisticados de ellos utilizados en coches eléctricos podían recargarse en seis minutos con una autonomía de 320 km. “Tenemos las materias primas y todo lo que necesitamos en el país para fabricar baterías y autos eléctricos”, dijo M. Por lo tanto, prevé ayudas e incentivos fiscales para las empresas que inviertan en este sector.
Se invita a los usuarios de Internet a reaccionar a los artículos del blog en los comentarios, pero también en los diferentes foros que se ponen a su disposición. El más popular de ellos es sin duda el foro de automóviles eléctricos, que centraliza las discusiones de los miembros de la familia cuando llegan estos nuevos vehículos. Un léxico centraliza las definiciones de las principales palabras del método utilizadas en el weblog, mientras que una base de datos de automóviles (comercializados o no) enumera los automóviles eléctricos e híbridos. Como hemos visto, las reservas mundiales siguen siendo grandes, muchos depósitos están sin explotar y, sobre todo, el uso de níquel en vehículos eléctricos solo es responsable de una pequeña fracción del consumo mundial de níquel.
LA VERDAD SOBRE BATERÍAS DE MOTO
La energía específica, expresada en mAh / g, es el producto de la presión electromotriz y la capacitancia. representa la cantidad de energía que puede entregar la batería por unidad de masa, desde un estado de carga completa a un estado de descarga total. La vida útil de una batería se estima por su “ciclabilidad”, es decir, el número de ciclos de carga / descarga que puede realizar. La naturaleza de los componentes químicos y los materiales utilizados determinan el nivel de estas variables. Automobile Propre es un sitio de datos de la comunidad dedicado a todo lo relacionado con el vehículo y el medio ambiente. Los temas más populares de nuestro weblog de automóviles son los coches eléctricos e híbridos, pero también abordamos el coche GNC / GLP, los coches de hidrógeno, los elementos políticos y medioambientales vinculados al vehículo.
Batería de iones de litio Lifepo4
Las baterías que están cargadas al 85% tienen una vida útil más larga que una batería completamente cargada, pero esto da como resultado una pérdida de autonomía debido a que hay menos capacidad disponible. En este caso, puede resultar beneficioso aumentar la capacidad de la batería en relación con sus necesidades energéticas. La investigación sobre la vida útil de las baterías de iones de litio muestra que para optimizar la vida útil en bicicleta (vida útil dada en número de ciclos de uso), se recomienda no sobrecargar las baterías y no utilizarlas. Deje la descarga durante un período de retraso. En realidad, una batería con poca carga tendrá una vida útil más larga, por lo que puede ser beneficioso limitar la rigidez del costo por celda.
Eric Nottez, su presidente, comenta que el volumen recuperado aumenta entre un 40 y un 50% anual y las estrategias de extracción permiten llegar al setenta y cinco% de reciclaje. Después de ver que este vínculo era débil, veamos la fabricación en sí de baterías de automóviles eléctricos. En 2018, se enumeraron alrededor de 40 fábricas para una producción total de 300 GWh. Sin embargo, las necesidades colosales de las próximas décadas obligan a los países a construir más de estas superestructuras. Para 2028, las fábricas tendrán que producir más de 1.500 GWh de baterías, o el equivalente a dos mil doscientos mil coches al año. Hay mucho en juego y Francia quiere ser autónoma en la calificación y seguimiento de sus tecnologías.
