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Ingenieros de Volkswagen reciclarán y reusarán por primera vez las baterías

Por Elenne Castro. 9 de junio 2022

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Los socios de las comunidades industrial y científica quieren demostrar de forma conjunta que los componentes más valiosos de las baterías de tracción se pueden recuperar y reutilizar varias veces seguidas mediante el reciclaje.

El consorcio de investigación HVBatCycle tiene como objetivo mantener los metales del cátodo, el electrolito y el grafito de forma permanente en un ciclo de material cerrado (bucle cerrado). 

Bajo el liderazgo del Grupo Volkswagen, TANIOBIS GmbH, J. Schmalz GmbH y Viscom AG, están trabajando junto con investigadores de la Universidad RWTH Aachen, TU Braunschweig y el Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Superficies y Películas Delgadas (IST) durante tres años, para investigar y desarrollar los procesos necesarios

Sebastian Wolf, director de operaciones de Battery Cell en Volkswagen AG, explicó que el reciclaje de baterías y desechos de producción contribuye decisivamente a asegurar el suministro de materias primas para las fábricas planificadas.

“A través del proyecto HVBatCycle, se está preparando una visión holística de los procesos de reciclaje y, por lo tanto, la implementación del circuito cerrado de materiales de batería”.

CICLO CERRADO DE MATERIAS PRIMAS Y RECICLAJE MÚLTIPLE

Para tener que usar menos materiales de fuentes primarias como minas o salinas, las materias primas esenciales deben recuperarse no solo una vez, sino varias veces. Con este fin, las celdas de batería hechas de material reciclado se reciclan nuevamente, lo que también demuestra que incluso las múltiples ejecuciones de reciclaje no tienen influencia en la calidad del material. 

Cerrar el círculo requiere procesos interdisciplinarios complejos. Para un reciclaje eficiente y ecológica y económicamente sensato, todos los procesos deben coordinarse entre sí para producir materiales secundarios clasificados y de alta calidad bajo los más altos requisitos de seguridad. Se trata de escalabilidad y eficiencia económica en particular.

VENTAJAS A TRAVÉS DEL USO DE MATERIALES SECUNDARIOS

El proyecto del consorcio se centra en la ruta de reciclaje mecánico-hidrometalúrgico, que se caracteriza por los bajos requisitos de energía y la posibilidad de una distribución descentralizada comparativamente simple de ciertos procesos de reciclaje en Europa. 

Esto favorece una economía circular local y asegura materias primas estratégicamente importantes, lo que reduce significativamente la dependencia de Europa de otras regiones del mundo. El proyecto HVBatCycle tiene como objetivo identificar procesos eficientes y soluciones innovadoras que aseguren el establecimiento de una cadena de valor de extremo a extremo con alta eficiencia económica y, al mismo tiempo, maximizar el reciclaje y la eficiencia energética y minimizar el impacto ambiental.

RECUPERACIÓN DEL MATERIAL DE LOS ELECTRODOS

Los enfoques de desarrollo innovadores concretos se basan en una descarga orientada a la demanda, es decir, económicamente optimizada, y un desmantelamiento en gran parte automatizado de los sistemas de baterías en declive hasta el nivel de la celda o el electrodo. Esto también incluye una separación casi sin pérdidas de material activo y láminas portadoras, así como la recuperación de grafito y componentes electrolíticos altamente volátiles.

En el siguiente procesamiento hidrometalúrgico de la “masa negra”, que consiste en grafito y metales de batería, utilizando agua y solventes químicos, el enfoque está en la extracción temprana y selectiva del litio en forma soluble, así como en la lixiviación, precipitación y refinación del contenido metales como un concentrado de hidróxido mixto. 

Aquí, en relación con la síntesis de material renovado de material catódico activo, se investigará si la separación de compuestos metálicos es realmente necesaria para producir nuevo material de cátodo de alto rendimiento.

El trabajo de investigación sobre el procesamiento del electrolito y el grafito tiene como objetivo mostrar, a través del desarrollo de procesos adecuados, que los componentes importantes del electrolito y el grafito también pueden procesarse de manera eficiente y usarse nuevamente en calidad adecuada para baterías en la producción de celdas. Todos los pasos del proceso van acompañados holísticamente de un análisis del ciclo de vida ecológico y económico.

Como parte de su estrategia de baterías y su estrategia de sostenibilidad, Volkswagen AG está muy interesada en la realización de un circuito cerrado de materiales de celdas y, por lo tanto, ha asumido la coordinación y gestión del proyecto. Con la planta piloto de reciclaje mecánico en el sitio de componentes de Salzgitter, la división de Tecnología del Grupo asegura la producción y el suministro de material reciclable de las baterías de los vehículos. Además, la experiencia en fabricación de células del Centro de Excelencia en Salzgitter se utiliza para producir nuevas células a partir de material totalmente reciclado.

 

 


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