El equipo de investigación dirigido por Volkswagen ha lanzado el proyecto HVBatCycle, cuyo objetivo es la recuperación permanente de materiales valiosos de las baterías para aumentar la sostenibilidad y la seguridad del suministro. Los socios de las comunidades industrial y científica quieren demostrar de forma conjunta que los componentes más valiosos de las baterías de tracción se pueden recuperar y reutilizar varias veces seguidas mediante el reciclaje.
Bajo el liderazgo del Grupo Volkswagen, TANIOBIS GmbH, J. Schmalz GmbH y Viscom AG están trabajando junto con investigadores de la Universidad RWTH Aachen, TU Braunschweig y el Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Superficies y Películas Delgadas (IST) durante tres años para investigar y desarrollar los procesos necesarios. El proyecto está financiado por el Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Acción Climática.
Para tener que usar menos materiales de fuentes primarias como minas o salinas, las materias primas esenciales deben recuperarse no solo una vez, sino varias veces. Con este fin, las celdas de batería hechas de material reciclado se reciclan nuevamente, lo que también demuestra que incluso las múltiples ejecuciones de reciclaje no tienen influencia en la calidad del material. Cerrar el círculo requiere procesos interdisciplinarios complejos. Para un reciclaje eficiente, ecológica y económicamente sensato, todos los procesos deben coordinarse entre sí para producir materiales secundarios clasificados y de alta calidad bajo los más altos requisitos de seguridad.
El proyecto del consorcio se centra en la ruta de reciclaje mecánico-hidrometalúrgico, favoreciendo una economía circular local y asegurando materias primas estratégicas para reducir significativamente la dependencia de Europa de otras regiones del mundo.
Procesos eficientes y soluciones innovadoras
El proyecto HVBatCycle tiene como objetivo identificar procesos eficientes y soluciones innovadoras que aseguren el establecimiento de una cadena de valor de extremo a extremo con alta eficiencia económica y, al mismo tiempo, maximizar el reciclaje y la eficiencia energética y minimizar el impacto ambiental.
Los enfoques de desarrollo innovadores concretos se basan en una descarga orientada a la demanda, es decir, económicamente optimizada, y un desmantelamiento en gran parte automatizado de los sistemas de baterías en declive hasta el nivel de la celda o el electrodo. Esto también incluye una separación casi sin pérdidas de material activo y láminas portadoras, así como la recuperación de grafito y componentes electrolíticos altamente volátiles.
En el siguiente procesamiento hidrometalúrgico de la ‘masa negra’, que consiste en grafito y metales de batería, utilizando agua y solventes químicos, el enfoque está en la extracción temprana y selectiva del litio en forma soluble, así como en la lixiviación, precipitación y refinación de los metales con un concentrado de hidróxido mixto. Aquí, se investigará si la separación de compuestos metálicos es realmente necesaria para producir nuevo material de cátodo de alto rendimiento.
El trabajo de investigación sobre el procesamiento del electrolito y el grafito tiene como objetivo mostrar, a través del desarrollo de procesos adecuados, que los componentes importantes del electrolito y el grafito también pueden procesarse de manera eficiente y usarse de nuevo en calidad adecuada para baterías en la producción de celdas. Todos los pasos del proceso van acompañados holísticamente de un análisis del ciclo de vida ecológico y económico.