Tratar con los desechos electrónicos de las baterías EV


Cada desafío ofrece oportunidades para nuevas empresas y magnates de los negocios. Los desechos electrónicos de las baterías de vehículos eléctricos parecen ser uno de esos casos.

Todos sabemos que las baterías de iones de litio están en el corazón de los vehículos eléctricos (EV), pero también sabemos que los vertederos están llenos. ¿Dónde se desechan las pilas después de su uso?

Comprensiblemente, las demandas de circularidad, es decir, la recuperación de recursos de los llamados desechos, están ganando importancia. Para determinar los desafíos y oportunidades de esta tendencia, con base en algunos eventos de la industria, este informe presenta algunos hechos a considerar.

Primero, echemos un vistazo a las tendencias destacadas relacionadas con el uso de baterías en vehículos eléctricos y sus desechos electrónicos.

Índice del contenido

las tendencias

  • India se está moviendo hacia fuentes de energía renovables en lugar de depender de fuentes de energía convencionales que están llenas de desafíos geográficos y geopolíticos.
  • El mercado indio está creciendo exponencialmente. Los coches eléctricos también están de moda. Por lo tanto, la demanda de baterías de iones de litio aumentará.
  • Antes de 2017 había baterías de iones de litio en el mercado, pero la cantidad de estas baterías ha aumentado mucho desde la llegada de la movilidad eléctrica.
  • Se espera que el potencial anual de la batería de iones de litio de los vehículos eléctricos en India alcance los 130 gigavatios hora (GWh) para el año fiscal 2030, frente a los 5 GWh del año fiscal 2022.
  • Actualmente, los vehículos eléctricos representan el 30% del despliegue total de baterías de iones de litio en India. Para 2030, se espera que la proporción aumente al 60%.
  • Dentro de los vehículos eléctricos, los vehículos eléctricos de dos ruedas serán el segmento principal, que tendrá una participación mayoritaria de más del 80% para 2030. Los triciclos eléctricos también tendrán una participación significativa.
  • Según esta demanda de baterías de iones de litio, se espera que su potencial de mercado de reciclaje en India supere los 48 GWh para 2030.
  • Las baterías de iones de litio se pueden reciclar y procesar para su reutilización.
  • Desde el punto de vista del reciclador, la mayor parte de la chatarra generada en India proviene de las baterías de los teléfonos móviles. Las baterías eléctricas para vehículos de dos ruedas salen al mercado, pero estas tienen celdas NMC (Níquel, Manganeso y Cobalto).
  • Para los vehículos eléctricos de dos y tres ruedas, casi el 75 % de estas baterías se reciclan, y se estima que el 25 % restante se usa para una segunda vida, p. B. detrás del medidor (sistemas de generación y almacenamiento de energía). que suministran directamente electricidad a hogares y edificios).
  • En el caso de los e-cars y e-buses, el uso como segunda vida llega al 60%.
  • El proceso de reciclaje de baterías incluye un pretratamiento que representa el proceso térmico y los procesos mecánicos. Luego viene el post-tratamiento, que utiliza dos tecnologías: pirometalurgia e hidrometalurgia. En India, la hidrometalurgia es la más utilizada. También es posible el reciclaje directo, que es más barato para LFP (fosfato de hierro y litio).
  • La química de la batería de óxido de litio, níquel, manganeso y cobalto (NMC) ofrece una mayor densidad de energía, un peso más ligero, etc., mientras que LFP ofrece una mayor seguridad y una mejor vida útil. Avanzamos más hacia la LFP, pero no hay mucho que recuperar de aquí.
  • Estamos pasando por esta evolución tecnológica. Algunas otras químicas también llegarán pronto. La idoneidad para el reciclaje la determinan los propios fabricantes de equipos originales (OEM).

Los desafios

Aquí hay una lista de los desafíos que plantea el aumento de las ventas de baterías EV:

  • La disponibilidad limitada de recursos es un desafío. A medida que el gobierno indio impulsa la fabricación local de celdas de litio, se espera que la demanda de materias primas aumente significativamente. Pero actualmente no hay recursos locales para estos metales raros en la India.
  • Un gran desafío se refiere al material que sale de la primera etapa de reciclaje. Es muy difícil verificar que la masa negra producida a través del reciclaje tenga las mismas especificaciones que promueven y brindan estos actores del reciclaje mecánico.
  • La idea de abrir el segmento B2C a través de recicladores también es logísticamente inconcebible. Solo los fabricantes de baterías pueden ingresar al mercado a través de estándares de requisitos de fabricante extendidos si se aplican estrictamente.
  • Los riesgos geopolíticos, la guerra y la pandemia crean amenazas adicionales que interrumpen la cadena de suministro. La cadena de suministro global, especialmente en China, conlleva largos plazos de entrega de materias primas.
  • El principal desafío es el alto costo, el enorme costo inicial de establecer instalaciones de reciclaje y el alto costo de procesamiento que se convierte en el principal obstáculo.
  • No tenemos suficientes baterías que realmente hayan pasado por un ciclo de vida para hablar realmente de masa crítica.
  • A diferencia de una batería de plomo-ácido tradicional, una batería de iones de litio seguramente causará problemas si no se descarga por completo antes de volverse negra. Ser manejado por el sector informal es un desastre.
  • El proceso de reciclaje de baterías de vehículos eléctricos aún se encuentra en la fase de aprendizaje. El desmontaje y reciclaje de baterías presenta una tarea abrumadora cuando se trata de construir instalaciones para producir materia negra o derivados como sulfato de cobalto, sulfato de níquel y carbonato de litio.
  • En términos de canalización, el gran sector informal que solía manejar desechos electrónicos todavía se está haciendo cargo del reciclaje de baterías, ya que una parte significativa del suministro de baterías proviene de dispositivos más pequeños, como teléfonos inteligentes, otros dispositivos y herramientas eléctricas.
  • Hay varios canales antes de que una batería llegue al reciclador final. Hay muchas fugas en el sistema, lo que lo convierte en un proceso ineficiente.
  • No existen pautas gubernamentales para los paquetes de baterías de segunda vida. Si fabrica uno de estos paquetes de baterías, todavía se consideran paquetes de primera vida.
  • No hay muchas refinerías disponibles para extraer metales como el cobalto, el litio y el grafito, que no están naturalmente disponibles para la minería en la India.
  • A nivel internacional, existen restricciones impuestas por los países donde estos están disponibles.
  • Otro desafío es garantizar que se cumplan los estándares de recolección y garantizar un manejo y transporte seguros.

Las posibilidades

Aquí está la lista de oportunidades que podrían conducir a nuevos negocios:

  • Existe un enorme potencial en el reciclaje de materiales que está surgiendo y aumentará muchas veces en el futuro.
  • Las baterías no solo se agotan después de ser utilizadas en vehículos eléctricos. Solo se usan en su segunda vida antes de reciclarse, porque tienen células de alta calidad, ultra puras y ricas en materiales.
  • El reciclaje directo, es decir, el reciclaje de cátodo a cátodo, es posible y más económico para LFP. Así que esta es una tecnología en la que los recicladores de la India tienen que trabajar juntos.
  • India tiene una gran oportunidad para las refinerías de grado de batería cuya tecnología aún no ha llegado a India desde países como Japón, China y Corea.
  • Existe un mercado importante para las baterías de segunda vida, ya que entre el 60 y el 80 % de la energía permanece en las celdas, que pueden usarse en juguetes, inversores, etc. Esto representa una gran oportunidad para los concesionarios, centros de servicio y otros canales autorizados.
  • Los inversores extranjeros están mostrando un gran interés en el sector del reciclaje en la India debido al gran consumo y al aumento del consumo de baterías de iones de litio en la India.
  • Las empresas de reciclaje indias tienen la oportunidad de trabajar con empresas extranjeras y exponerse a la tecnología, así como a toda la red de socios.
Objetivos de recuperación de batería
tipo de bateríaPorcentaje de meta de recuperación para el año
2024-252025-262026-27 y en adelante
portátil708090
automóvil556060
Industrial556060
vehículo eléctrico708090
Nota. El objetivo de recuperación máxima depende del porcentaje de contenido de materiales peligrosos no recuperables en la batería. Esto significaría una reducción en el objetivo de reciclaje en el mismo porcentaje del material peligroso presente en la batería de desecho.
El porcentaje mínimo de recuperación objetivo es el porcentaje del peso total de todos los materiales recuperados en función del peso seco de la batería. Los recicladores deben estar comprometidos para la recuperación mínima de los materiales de la batería,
como se menciona en la tabla, bajo las Normas de gestión de residuos de baterías, 2022.

El papel del gobierno

Aquí está la lista de cosas que se esperan del gobierno central y estatal, ya que todas están relacionadas con las políticas:

  • Es importante educar a los empleados y explicarles la química de los iones de litio.
  • El desmantelamiento y reciclaje de baterías de iones de litio es un juego completamente diferente y requiere regulaciones diferentes. No es lo mismo quitar litio que quitar PCB de un celular.
  • Debe haber un mecanismo para incentivar y garantizar que el reciclaje se realice correctamente y que los clientes puedan devolver sus baterías y cobrar el dinero.
  • Las normas de gestión de residuos de baterías de 2022 son un paso en la dirección correcta para los recicladores, refabricantes, fabricantes e importadores. Prohíben el vertido y la incineración de baterías descargadas. Sin embargo, la efectividad de la implementación será el factor más importante.
  • El portal en línea centralizado es crucial para establecer la rendición de cuentas de extremo a extremo. Será crucial garantizar que las baterías puedan rastrearse a través de este portal en línea.
  • No sólo se debe comprobar el tipo de extracción y la eficiencia de la tecnología, sino también las emisiones.
  • Podemos aprender mucho del mercado de baterías de plomo-ácido. El plomo en las baterías tuvo que manejarse con cuidado, pero su implementación ha sido muy local y dominada por los recicladores.
  • Es mejor hacer y anunciar una política con anticipación para evitar el surgimiento del sector desorganizado en esta área.
  • El gobierno debería ayudar a estandarizar el proceso y establecer un punto de referencia.

Avanza

Aquí hay algunas sugerencias para la industria:

  • Piense en los residuos como materia prima.
  • No fabricamos muchas baterías de iones de litio. Entonces, lo que sea que se recicle, en lugar de exportarlo a refinerías extranjeras, deberíamos refinarlo en nuestro país y beneficiarnos de ello.
  • Necesitamos un sólido sistema de logística inversa para construir una red de cadena de suministro y permitir que los agregadores y socios trabajen como recolectores.
  • Los costos de reciclaje serán altos, pero los beneficios serán mayores, pero para eso, se debe lograr la escala y debe tener objetivos de eficiencia de extracción superiores al 90%.
  • Las baterías de los vehículos eléctricos de 2 y 3 ruedas se pueden utilizar para aplicaciones estacionarias, como el almacenamiento solar, o se pueden vender directamente a los fabricantes de la industria del juguete.
  • Si están en buenas condiciones y no están dañadas, las celdas de la batería de 4 ruedas se pueden usar para baterías eléctricas de 2 y 3 ruedas, que pueden funcionar bien de 18 a 21 meses.
  • Los recicladores deben formar una asociación para establecer precios uniformes y adquirir las materias primas. Los clientes, los consumidores finales, deben recibir un valor de recompra razonable para que esto se convierta en un ecosistema completamente sostenible.
  • Las empresas internacionales pueden establecer sus instalaciones de reciclaje en India con la ayuda de socios locales que podrían ayudar a introducir aquí las últimas técnicas.
  • Los recicladores deberían trabajar juntos en lugar de competir entre sí. Esto ayuda a regular los precios de las baterías y aumenta la rentabilidad de los recicladores.

Vaishali Yadav, periodista de EFY, reflexiona sobre las nubes, la seguridad, la sostenibilidad, la inclusión, la inteligencia, las máquinas y el aprendizaje, tanto triviales como tecnológicos.

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