Por Canuto  

Un estudio de la Universidad de Nanjing modela cómo China podría cubrir con reciclaje gran parte de la demanda de materiales para fabricar vehículos eléctricos entre 2010 y 2050.
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  • Investigadores de la Universidad de Nanjing modelaron el suministro de materiales reciclados frente a la demanda de fabricación de vehículos eléctricos en China.
  • China planea elevar la tasa de reciclaje de ciertos elementos de batería de 40% a 98% e incrementar la cuota de vehículos eléctricos en ventas nuevas a 60% para 2030.
  • El estudio identifica cuellos de botella en la cadena de reciclaje y alerta sobre tecnologías como las baterías de sodio, que podrían reducir el valor de los materiales recuperados.

Un modelo para medir el reciclaje de vehículos eléctricos

La idea central es simple: muchos materiales necesarios para baterías y motores provienen de recursos finitos y no renovables. Reciclarlos evita depender de la minería, pero las matemáticas económicas no siempre acompañan.

China podría convertir los vehículos eléctricos desechados en una fuente dominante de materiales para fabricar autos nuevos. De acuerdo con Ars Technica, esa posibilidad centra un estudio liderado por Xin Xiong, de la Universidad de Nanjing.

La revista Joule publicó la investigación.

El modelo analiza el periodo entre 2010 y 2050 y compara el suministro de materiales reciclados con la demanda de la industria automotriz china.

Los investigadores incluyeron materiales relevantes para baterías en vehículos híbridos, eléctricos de batería y de celda de combustible. La lista abarca litio, cobalto, níquel, manganeso, fósforo, sodio, azufre y grafito.

También consideraron elementos críticos para motores eléctricos, como cobre, neodimio, disprosio, samario y cerio. El estudio contempla cuatro escenarios para el avance de la tecnología.

Esos escenarios van desde un cambio lento en la química de baterías y motores hasta una transición rápida. En el extremo rápido aparecen baterías de litio de estado sólido, baterías de sodio o motores con menos tierras raras.

La meta china para una economía circular

El concepto central del modelo es el “potencial de circularidad” de cada elemento. Calcula cuánta demanda de fabricación cubre el flujo de material reciclado en ese mismo año.

El modelo incorpora políticas recientes de China que buscan elevar la tasa de reciclaje de ciertos elementos de batería de 40% a 98%. También asume que la participación de vehículos eléctricos en ventas nuevas suba de 45% a 60% para 2030.

Aunque los vehículos híbridos e híbridos enchufables tienden a desaparecer, el modelo mantiene un crecimiento constante de ventas de vehículos eléctricos de batería hasta 2050.

Esto deja que el número de autos que llegan a los recicladores crezca de forma constante, aunque con cierto rezago. El estudio supone que el reemplazo de baterías será común.

Las baterías pueden perder capacidad mucho antes de que un vehículo termine su vida útil. Eso ocurre sobre todo en entornos comerciales con uso intensivo.

Entre ese reemplazo y las estaciones de intercambio de baterías en China, se fabrican y reciclan baterías adicionales.

El reciclaje no es igual para todos los materiales

En términos generales, la proporción de la demanda cubierta con reciclaje aumenta a niveles altos en todos los escenarios. Eso sí, los patrones cambian según el material.

En el cobalto, la demanda podría caer a medida que la industria se mueve hacia químicas de baterías de bajo cobalto. En ese caso, el suministro reciclado rápidamente excede la demanda.

En cambio, la cantidad de níquel y manganeso necesaria para las baterías podría aumentar drásticamente con el tiempo. Eso mantiene bastante plana la participación que el reciclaje puede abastecer.

Los elementos usados en motores tienen un comportamiento similar. Su evolución es muy sensible a la naturaleza del cambio tecnológico.

Por ejemplo, si el cerio se usa para reemplazar elementos de tierras raras más costosos, el resultado cambia. El modelo también contrasta el reciclaje de 40% de los vehículos con el de 100%.

Las líneas punteadas del gráfico muestran cuánto podría aportar un sistema que recupere todos los vehículos al final de su vida útil. Las líneas sólidas usan el 40% que se recicla hoy.

Los retos del reciclaje efectivo

Los resultados dependen de la palabra “efectivo” en la expresión “reciclaje efectivo”. Los investigadores identificaron varios eslabones de la cadena que necesitan fortalecerse.

China usa regulaciones para resolver parte de los problemas. Una de esas medidas son los “pasaportes de baterías”, que identifican cada batería y su composición química.

El país también busca que más baterías desechadas lleguen a recicladores con licencia oficial. Sin embargo, aún no ha impuesto un contenido mínimo reciclado en la producción de baterías nuevas.

Los autores advierten que la cadena de reciclaje es compleja y podría tener cuellos de botella mientras escala para recibir más vehículos eléctricos.

El grafito es un ejemplo de material que suele quedar fuera del reciclaje por su bajo valor. Ese mismo riesgo aparece con tecnologías emergentes.

Las baterías de sodio funcionan como un arma de doble filo. Reducen el costo de las baterías, pero también hacen que su contenido sea menos valioso para los recicladores.

A pesar de esas complicaciones, el modelo muestra que las matemáticas del reciclaje podrían funcionar bastante bien para muchos materiales.


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