Los coches se están volviendo eléctricos. ¿Qué sucede con las baterías usadas? - Ingeniería - Reeditor.com

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Ilustración de una batería dentro de un camión.

Ilustración: Allie Sullberg

Este verano, Dirk Spiers, un holandés alto y arrugado convertido en oklahoman, recibió un aviso de General Motors sobre más problemas con el Chevrolet Bolt. Durante el año anterior, el modelo de automóvil que alguna vez se había celebrado como la gran victoria de GM sobre Tesla, el primer vehículo eléctrico verdaderamente para el mercado masivo de los Estados Unidos, había comenzado a parecerse más a un desastre en cámara lenta. Los pernos fueron retirados debido a una serie de incendios raros pero destructivos que se produjeron cuando los conductores dejaron sus autos cargando durante la noche. GM había atribuido el problema a las fallas en las celdas de la batería de iones de litio fabricadas por LG Chem de Corea del Sur.

Ahora, el fabricante de automóviles estaba ampliando el retiro del mercado a los 141,000 pernos vendidos en todo el mundo desde 2017. Repararlos sería una operación masiva. A diferencia de las baterías de plomo-ácido del tamaño de un horno tostador dentro de la mayoría de los vehículos que funcionan con gasolina, el paquete de baterías de iones de litio dentro del Bolt recorre toda la distancia entre ejes del automóvil y pesa 960 libras. Contiene cientos de celdas de batería que son delicadas y meticulosas. Cuando se desarman para repararlos, pueden ser peligrosos y un manejo incorrecto puede provocar humos e incendios nocivos.

Spires era una persona natural a la que pedir ayuda. Su relación con GM había comenzado 11 años antes, cuando habló con el jefe de desarrollo de la compañía para un vehículo eléctrico anterior, el Volt, sobre el plan de GM para las baterías cuando se rompieron o murieron. Resultó que GM no tenía uno. Spires convirtió esa apertura en un negocio que ahora maneja la logística de las baterías de vehículos eléctricos agotadas y agotadas de todos los principales fabricantes de automóviles que venden en los EE. UU., Excepto Tesla. Spiers New Technologies toma baterías defectuosas y transporta, prueba y, cuando es posible, las desmonta, repara y reacondiciona. “Nos ensuciamos las manos”, dice Spires.

Cuando las baterías no se pueden reparar o reutilizar, la empresa recicla algunas en sus instalaciones en el lugar. También almacena baterías. Muchos de ellos. El almacén principal de SNT en la ciudad de Oklahoma tiene cientos de baterías de automóviles eléctricos, apiladas en estantes que sobresalen 30 pies en el aire. Con la retirada de Bolt, GM enviará a SNT muchos más.

Esas baterías, y millones más como ellas que eventualmente saldrán de la carretera, son un desafío para el futuro electrificado del mundo. Los fabricantes de automóviles están invirtiendo miles de millones en electrificación con la promesa de que esta generación de automóviles será más limpia que sus predecesores de gasolina. Para fines de la década, la Agencia Internacional de Energía estima que habrá entre 148 millones y 230 millones de vehículos a batería en las carreteras en todo el mundo, lo que representa hasta el 12 por ciento de la flota automotriz mundial.

Lo último que alguien quiere es que esas baterías se desperdicien. Las baterías de iones de litio, al igual que otros dispositivos electrónicos, son tóxicas y pueden causar incendios destructivos que se propagan rápidamente, un peligro que aumenta especialmente cuando se almacenan juntas. Un informe reciente de la EPA encontró que las baterías de iones de litio causaron al menos 65 incendios en las instalaciones de desechos municipales el año pasado, aunque la mayoría se encendieron con baterías más pequeñas, como las fabricadas para teléfonos celulares y computadoras portátiles. En el almacén de SNT, las líneas de agua de emergencia de color rojo brillante serpentean a través de los techos, una protección contra la calamidad.

Pero visto de otra manera, esas baterías viejas son una oportunidad para un futuro automotriz aún más ecológico. Los vehículos eléctricos son más ecológicos que sus contrapartes que queman gas, pero aún así tienen costos ambientales. Las baterías contienen minerales valiosos como el cobalto y el litio, que se extraen y procesan principalmente en el extranjero, donde cuestan muy caro a las comunidades locales en abusos laborales y recursos vitales como el agua y contribuyen a las emisiones globales de carbono. Por eso, la demanda descontrolada de nuevos coches eléctricos "reducirá las emisiones de gases de efecto invernadero en los países desarrollados y los centros urbanos y sacrificará los lugares" donde se extraen los materiales, dice Hanjiro Ambrose, ingeniero de la Universidad de California, Instituto Davis de Estudios de Transporte.

En un mundo ideal, cada una de esas baterías de iones de litio apiladas en el almacén de Oklahoma se reutilizaría y reciclaría, ad infinitum, para crear las baterías de iones de litio de 10, 25, incluso 50 años a partir de ahora, con poco material nuevo requerido. Los expertos llaman a esto una "economía circular". Para que funcione, los recicladores se apresuran a encontrar una forma eficiente y respetuosa con el planeta de reducir una batería usada a sus partes más valiosas y luego convertirlas en algo nuevo. Los participantes incluyen Redwood Materials, una firma de Nevada dirigida por ex ejecutivos de Tesla; Northvolt de Europa; y Li-Cycle, con sede en Toronto. Otros planean exprimir todos los electrones posibles de una batería antes de que se recicle al ofrecer un segundo o tercer uso después de que sale de un automóvil.

En teoría, según una investigación realizada en el laboratorio de Alissa Kendall, profesora de ingeniería civil y ambiental en la Universidad de California en Davis, los materiales reciclados podrían suministrar más de la mitad del cobalto, litio y níquel en baterías nuevas para 2040. incluso cuando los vehículos eléctricos se vuelven más populares. La industria emergente de vehículos eléctricos necesita un proceso inteligente para el final de la vida útil de las baterías, junto con estaciones de carga generalizadas, técnicos automotrices capacitados y una red eléctrica fortificada. Es una infraestructura esencial, clave para hacer que nuestro futuro electrificado sea lo más ecológico posible. “Tenemos que controlar estas baterías al final de su vida útil”, dice Kendall. "No debería ser una secuencia de terror".