Conozca a la empresa emergente de reciclaje que se esfuerza por mantener las baterías de vehículos eléctricos fuera de los vertederos

Conozca a la empresa emergente de reciclaje que se esfuerza por mantener las baterías de vehículos eléctricos fuera de los vertederos


Un círculo con el degradado

Esta historia apareció originalmente en Corporate Knights y se vuelve a publicar aquí como parte de Covering Climate Now, una colaboración periodística global para fortalecer la cobertura de la historia climática.

No hay escasez de evidencia de que el mercado de vehículos eléctricos ha alcanzado algún tipo de punto de inflexión en el último año más o menos. Pero para Ajay Kochhar, CEO y cofundador de Li-Cycle, el detalle revelador fue la reacción de los compradores ante el primer e-Silverado de General Motors. La primera producción se agotó en 12 minutos el día que salió a la venta a principios de enero, y eso es para una camioneta que no saldrá de la línea de ensamblaje hasta 2024. “Los consumidores”, como él dice, “están hablando. «

Y Kochhar escucha. Solo cuatro años después de iniciar una pequeña planta piloto en Kingston, Ontario, Li-Cycle se ha convertido en un actor destacado en la floreciente industria del reciclaje de baterías de vehículos eléctricos. La empresa que ahora cotiza en bolsa (LICY:NYSE) recaudó rápidamente más de 500 millones de dólares de los inversores. El año pasado, obtuvo $ 150 millones adicionales en subvenciones estratégicas del fabricante global de baterías LG Energy Solution, un socio en una planta de baterías para vehículos eléctricos recientemente anunciada de $ 4.9 mil millones en Windsor, Ontario, y Koch Strategic Platforms, en tres para construir grandes plantas en Alabama. . Arizona y el estado de Nueva York. (Si bien el imperio de petróleo y gas administrado por la familia Koch ha hecho una fuerte campaña contra la acción climática, las compañías de Koch han invertido recientemente en una serie de nuevas empresas de energía renovable).

Con el respaldo inicial del fondo de riesgo Carnelian Energy Capital, con sede en Houston, la compañía también firmó un acuerdo la primavera pasada con Ultium, la empresa conjunta de baterías para vehículos eléctricos en expansión formada por GM y LG Chem, para construir una planta de procesamiento en un enorme edificio nuevo para construir un complejo de plantas de baterías en Ohio. El valor de las inversiones de capital planificadas es ahora de casi 500 millones de dólares. Como Li-Cycle ha informado a los inversionistas, la compañía espera recuperar materiales de grado de batería del equivalente a 60,000 toneladas de baterías de iones de litio anualmente para 2023.

Los inversores no son los únicos que prestan atención. En su Plan Nacional de Baterías de Litio para 2021-2030, el gobierno de EE. UU. pone un fuerte enfoque estratégico en el reciclaje de baterías EV de iones de litio, citando investigaciones que muestran que las baterías que utilizan materiales reciclados reducen los costos en un 40 por ciento y pueden reducir el consumo de agua en el proceso de producción en un 77 por ciento y el consumo de energía en un 82 por ciento.

No es sorprendente que el sector del ciclo de litio se esté convirtiendo rápidamente en un área muy concurrida, atrayendo al gigante chino de baterías CATL (que afirma reciclar suficiente litio para 200 000 vehículos eléctricos por año), así como a grandes inversiones de multinacionales como Nissan, BASF y Tesla Redwood Materials. , una empresa de reciclaje de baterías fundada por un cofundador de Tesla. Toda esta actividad está siendo impulsada en parte por la relativa escasez de litio y cobalto, otro ingrediente de las baterías de iones de litio, así como por los esfuerzos de la industria automotriz para cumplir con los objetivos de reducción de carbono. Alcanzar estos objetivos depende del cambio a la energía eléctrica, pero también de abordar la contaminación y las emisiones asociadas con las montañas de baterías gastadas. “Es un momento crucial para los OEM [original equipment manufacturers]’, dice Kochhar. «Ven el reciclaje como una forma de llegar a cero neto y tener una fuente de suministro nacional en lugar de ir a los confines del mundo».

Es un momento crucial. Ven el reciclaje como una forma de llegar a cero neto y tener una fuente de suministro nacional, en lugar de ir a los confines del mundo. [for minerals].

El litio, un metal que se encuentra en abundancia en Chile, Australia y China, es conocido desde hace mucho tiempo por su capacidad para empaquetar grandes cantidades de energía en volúmenes relativamente pequeños, de ahí su uso generalizado en la electrónica de consumo. Cuando Elon Musk comenzó a construir vehículos eléctricos, pensó que podría usar baterías de iones de litio para alimentar sus vehículos, con módulos compuestos por pilas de baterías que se usan en las computadoras portátiles. Desde que el Tesla original debutó en 2006, la demanda de litio ha escalado una curva de crecimiento empinada. “En 2019, la capacidad instalada de baterías de iones de litio superó las 700 en todo el mundo [gigawatt hours]dice un informe de análisis del ciclo de vida de 2021 preparado por Circular Energy Storage, una consultora del Reino Unido. “De estos, el 51 por ciento se instalaron en vehículos eléctricos livianos o pesados. El mismo número fue del 19 por ciento en 2015 y menos del 1 por ciento en 2010″. Los precios de las materias primas para los minerales de energía limpia también se han disparado, lo que provocó una especie de carrera geopolítica para asegurar el acceso al litio y al cobalto, de los cuales la mayor parte se encuentra en las minas. en la República del Congo China ha estado ocupada acaparando los recursos mundiales de litio (recientemente adquirió una mina de litio canadiense).

Las nuevas minas a menudo enfrentan una feroz oposición (las protestas ambientales en Serbia a principios de este año por una mina de litio propuesta en Rio Tinto llevaron al desguace del proyecto). Con el aumento de la demanda de vehículos eléctricos durante la próxima década, el mayor desafío, según un artículo de Nature de 2021, será expandir la extracción y producción de litio, en sí mismo un proceso intensivo en energía. Y más allá, la acumulación de baterías agotadas podría parecer otro géiser de desechos posconsumo.

En resumen, el caso teórico para el reciclaje parece obvio e importante, no solo por razones ambientales, sino también para desactivar los conflictos geopolíticos que rodean a la minería del litio y el cobalto.

Sin embargo, el reciclaje de baterías de vehículos eléctricos es una tarea complicada tanto por razones electroquímicas como logísticas. «Esa era una pregunta constante para nosotros», dice Kochhar, un ingeniero químico que dirigió un estudio de litio para un brazo de consultoría de tecnología limpia del gigante de la ingeniería Hatch antes de cofundar Li-Cycle. «La gente preguntaba, ¿qué pasa con las baterías usadas?»

A diferencia de las baterías de automóviles tradicionales, las baterías de vehículos eléctricos usadas no tienen un tamaño uniforme, a menudo pesan cientos de kilogramos y, en muchos casos, están integradas en el chasis o el sistema de propulsión de un vehículo. Si bien la batería de un EV puede durar más de una década, la versión agotada todavía contiene mucha energía, suficiente para causar daños graves a los operadores. Entonces, la primera tarea para los recicladores es descargar la energía residual, lo que se puede hacer de varias maneras, incluida la inmersión en un electrolito, como lo hace Li-Cycle. Luego, los recicladores deben quitar la carcasa de plástico y reciclar las entrañas expuestas de la batería, incluidos los metales que la componen: litio; Cobalto; Níquel; y otros elementos.

Hay varias técnicas: someter este material a un calor extremadamente alto o, como lo hace Li-Cycle, «triturarlo» en lo que se llama una «masa negra» – una confección de migajas metálicas que pueden separarse en sus componentes metálicos y usarse como una materia prima para la fabricación de baterías nuevas. Pero antes de que eso suceda, los recicladores deben asegurar un suministro de baterías EV usadas. Aunque este proceso puede ser más fácil que con los productos electrónicos de consumo, que a menudo no terminan en un flujo de reciclaje.

Esto es logística inversa. No querrás transportar esas enormes baterías por todo el país.

El ingrediente secreto de Li-Cycle que parece haber llamado la atención de los inversores tiene más que ver con la logística del reciclaje de baterías de automóviles pesados ​​que con los procesos electroquímicos involucrados. La empresa optó por desglosar todo el proceso en lo que ellos llaman un modelo de «radio y eje». Algunas de las instalaciones de la compañía, los «radios», recolectarán, deshidratarán y triturarán mecánicamente las baterías gastadas, y el valioso residuo, la materia negra, se transportará a una gran planta metalúrgica centralizada en Rochester, Nueva York, donde se separará este material. De nuevo lo harán sus componentes metálicos. Luego, estos se venden de nuevo a los fabricantes de baterías o de automóviles.

«Es logística inversa», explica Kochhar. “No quieren enviar estas enormes baterías por todo el país. Va a costar mucho, no estoy seguro, y a nuestros clientes les gusta LG y GM, no van a hacer eso, ¿verdad? Ya que hemos hablado entra».

Este enfoque, agrega, fue diseñado para minimizar las emisiones, mucho menos envío, no incineración y recuperación de la chatarra generada por el proceso de trituración. La estrategia de la empresa prevé la construcción de 20 plantas radiales y cuatro plantas centrales en todo el mundo durante los próximos tres años. Li-Cycle también afirma que su proceso genera entre un 25 y un 30 por ciento menos de carbono durante el ciclo de vida que otras técnicas de reciclaje de baterías.

A pesar del optimismo de Li-Cycle sobre su futuro, todavía hay muchas preguntas difíciles sobre esta parte de la revolución EV. Entre ellos: ¿el reciclaje proporcionará suficiente litio y cobalto para satisfacer las necesidades futuras, o si la remanufacturación de baterías EV envejecidas es mejor para el planeta que otros usos de la energía residual en estos objetos, como B. aplicaciones estacionarias de almacenamiento de energía, como energía de emergencia en lugar de generadores diésel.

Finalmente, debemos preguntarnos qué papel juega la política pública en esta historia. La Unión Europea introducirá gradualmente estrictos requisitos de reciclaje para 2030. La administración Biden está pidiendo incentivos para el reciclaje del 90 por ciento de los productos electrónicos de consumo, los vehículos eléctricos y las baterías de almacenamiento de la red para 2030, así como requisitos federales para garantizar que los metales reciclados se utilicen realmente para fabricar nuevos, como parte de su concepto de batería de litio. . (Clean Energy Canada, un grupo de expertos de la Universidad Simon Fraser, ha pedido un marco de políticas similar para una cadena de suministro de baterías EV que actualmente no existe).

Por su parte, Kochhar quiere que Li-Cycle sea impulsada por las fuerzas del mercado, no por los subsidios. Eso es bastante justo, pero es difícil argumentar que la política pública no debería desempeñar un papel en asegurarse de que estos objetos pesados ​​y químicamente volátiles no terminen en vertederos, el destino final de innumerables baterías de teléfonos inteligentes.

«¿Cómo se recuperan estos materiales de los consumidores?» él dice. «Es un gran desafío».

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