Fraunhofer desarrolla una herramienta para el reciclaje de baterías
Fraunhofer FFB y la Universidad RWTH de Aquisgrán han desarrollado un modelo de evaluación para el reciclaje de baterías de iones de litio. Permite comparar diferentes procesos en cuanto a sus costos y emisiones de CO₂.
El modelo también tiene en cuenta la composición eléctrica regional y el uso de las plantas de reciclaje.
Imagen: Fraunhofer FFB
El modelo de cálculo está diseñado para ayudar a las empresas de reciclaje, a los proveedores de tecnología y a los fabricantes de baterías a evaluar diferentes procesos de reciclaje de manera uniforme, tanto desde el punto de vista económico como ecológico.
Un estudio reciente del proyecto de investigación de la UE Safeloop puso de relieve los significativos desafíos económicos en el reciclaje de baterías. Según los resultados, el reciclaje de baterías de iones de litio en Europa, bajo las condiciones analizadas, genera actualmente una pérdida promedio de aproximadamente 1,90 euros por kilogramo de paquete de baterías. Los investigadores identificaron el transporte de mercancías peligrosas, el desmontaje y las incertidumbres en la recuperación de materiales como los principales factores que influyen en los costos.
El nuevo modelo de Fraunhofer se centra en evaluar los procesos de reciclaje individuales. Los métodos disponibles difieren no solo en cuanto al consumo energético y las tasas de recuperación, sino también en cómo las decisiones tomadas en las etapas iniciales afectan la calidad de los materiales recuperados y el esfuerzo necesario en las etapas posteriores. Para capturar estas relaciones, la herramienta divide toda la cadena de reciclaje en áreas individuales, pasos del proceso y tecnologías, aplicando un principio modular. Por ejemplo, se pueden comparar diferentes procesos de trituración y analizar sus efectos en el proceso de reciclaje posterior.
El modelo de Fraunhofer tiene en cuenta la ubicación y la utilización
La herramienta se basa en una base de datos que contiene información sobre los pasos individuales del proceso. Los usuarios pueden especificar parámetros como el caudal de material y la composición de las baterías a reciclar, y luego crear cadenas de procesos personalizadas.
El modelo sigue los flujos de materiales a lo largo de toda la cadena de reciclaje y los relaciona con los indicadores clave de rendimiento económicos y ecológicos. Se tienen en cuenta factores como el consumo de energía, las emisiones de CO₂, los costos operativos e de inversión, y los ingresos provenientes de las materias primas recuperadas. Los costos de eliminación, la composición regional de la electricidad, los costos laborales y la utilización de las plantas también pueden incorporarse en los cálculos.
Si cambian parámetros individuales como el rendimiento, la eficiencia de separación o la tasa de recuperación, la herramienta muestra el impacto en las etapas posteriores del proceso, los costos y las emisiones. Esto permite identificar áreas particularmente costosas o con altas emisiones, así como analizar diversos escenarios para escalar industrialmente el reciclaje de baterías.
“Con esta herramienta, nuestro objetivo es hacer que los diferentes conceptos de reciclaje sean comparables sobre una base común y, de este modo, crear una base sólida para las decisiones tecnológicas y estratégicas”, explica Benedikt Gruber, investigador asociado en Fraunhofer FFB. El modelo puede utilizarse tanto para optimizar los procesos de reciclaje existentes como para evaluar nuevas tecnologías.
La Herramienta Modular de Ciclo de Vida fue desarrollada como parte de un estudio en consorcio que involucra a socios de la industria del reciclaje, la ingeniería de plantas y la consultoría. En el futuro, se prevé ampliar el marco de evaluación para incluir químicas de baterías adicionales, conjuntos de datos diferenciados por región y escenarios regulatorios.