Los materiales de batería reciclados pueden funcionar tan bien como los nuevos

es el cátodo un milagro de coreografía molecular. La cantidad de energía que contiene una batería y cuánto dura depende de su entramado de átomos de metal: qué tan bien puede capturar y liberar iones de litio. Durante décadas, los ingenieros han estado trabajando en proyectos que respaldan este movimiento. Y se han vuelto bastante buenos, si los vehículos y teléfonos eléctricos de hoy son un barómetro. Pero el cátodo también es donde las cosas en una batería tienden a fallar. Esta estructura impecable, tan ingeniosamente dispuesta, comienza a perder su integridad, los iones se aflojan o se obstruyen. Así como así, la duración de la batería se ha ido.

Pero incluso cuando la estructura está dañada, los átomos dentro del cátodo no han cambiado. Por lo tanto, en teoría debería ser posible reutilizarlos. "Un átomo de metal es un átomo de metal", dice Alan Nelson, vicepresidente senior de materiales para baterías de Redwood Materials, una empresa que se especializa en el reciclaje. "Este elemento no sabe si ha estado antes en una batería o en una mina". Eso es potencialmente algo bueno porque muchos de estos átomos, incluidos metales como el cobalto y el níquel, son escasos y solo se encuentran en grandes cantidades en lugares, donde su extracción conlleva grandes costos ambientales y humanos.Hoy, la empresa de Nelson publicó los resultados de pruebas en el Laboratorio Nacional de Argonne comparando materiales reciclados con materiales vírgenes.Estos sugieren que es cierto que un átomo es un átomo; el rendimiento de los dos materiales es casi el mismo.

Redwood es una de varias empresas que intentan convertir el suministro de baterías viejas en materiales para las nuevas. Es una fruta de bajo costo en el sentido de que implica el uso de desechos y puede aliviar parte de la presión sobre las nuevas minas. Pero el año pasado, la compañía, que inicialmente vendió sus materiales de cátodos reciclados a otros proveedores, dio el paso inusual de anunciar planes para fabricar sus propios materiales y luego seleccionó un sitio en las afueras de Reno, Nevada, donde gastará $3.500 millones durante 10 años. La compañía dice que planea producir suficiente material de cátodo (así como lámina de cobre de ánodo) para 100 GWh de celdas de batería para 2025, aproximadamente el equivalente a lo que CATL, el fabricante de baterías dominante de China, produjo el año pasado.

Esto es algo así como un punto de partida para la industria de las baterías de EE. UU. A pesar de la ráfaga de anuncios de producción, impulsada en parte por el gasto en infraestructura y las disposiciones climáticas de la Ley de Deflación, la mayoría se ha centrado en los pasos más cercanos a los fabricantes de automóviles y los consumidores, como el montaje de las celdas de la batería y el embalaje. Mientras tanto, EE. UU. está luchando por construir industrias que se encuentran más profundas en la cadena de suministro, desde la minería que extrae minerales clave como el litio y el cobalto hasta el procesamiento extensivo que los convierte en componentes como cátodos. La mayor parte se fabrica en otros lugares. Según Benchmark Mineral Intelligence, un grupo que estudia la cadena de suministro de baterías, China produce actualmente el 78 por ciento de los materiales catódicos del mundo, y esa proporción es Listo para crecer al 90 por ciento para 2030, a pesar de los esfuerzos en los EE. UU. para invertir en cadenas de suministro de baterías nacionales.

Una de las razones por las que las empresas chinas siguen siendo tan dominantes es que tienen un ciclo cerrado de producción de baterías, dice Hans-Erik Melin, fundador de Circular Energy Storage, una consultoría que rastrea el reciclaje de baterías.Tener la producción de celdas de batería en el hogar significa que es posible para descomponer los materiales de desecho y devolver rápidamente los metales preciosos a la producción. La compleja cadena de suministro que refina los metales crudos en esta estructura de cátodo cristalino perfecto también está localizada, centralizando la experiencia y reduciendo los costos de transporte.

Redwood se encuentra entre las empresas que intentan ajustar un poco más la cadena de fabricación de EE. UU. Las pruebas, realizadas por investigadores independientes en Argonne National Lab, son un paso inicial en el proceso de calificación para garantizar a los fabricantes de baterías la calidad de estos dispositivos portátiles. El proceso comienza con el desmontaje de la batería y la descomposición de sus componentes con calor y ácidos en sulfatos metálicos. compuestos compuestos por elementos como el cobalto, el manganeso y el níquel.

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