Laboratorios estadounidenses refuerzan soluciones de reciclaje de baterías por premio

Los investigadores de NREL utilizan modelos informáticos para identificar mecanismos de falla termomecánicos en baterías de iones de litio. Foto de Dennis Schroeder, NREL

Por Germán Carías/GCIDA2022®️

Golden, Colorado miércoles 18 de mayo de 2022 (GC wireless) . — La innovación ocurre cuando los recursos, las personas y las pasiones adecuadas se unen para abordar un desafío. El Premio de Reciclaje de Baterías de iones de litio une estos elementos para construir una cadena de suministro que aborde la recolección, separación y clasificación, almacenamiento y transporte seguros, y logística inversa del reciclaje de baterías de iones de litio (Li-ion). 

El premio multifase, lanzado en enero de 2019 por el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE), contribuye al objetivo de capturar el 90 % de todas las baterías de iones de litio gastadas para el eventual reciclaje de materiales críticos y su reintroducción en la cadena de suministro. 

El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL, por sus siglas en inglés) es el administrador del premio de $5,5 millones y de muchos otros desafíos hechos en Estados Unidos. El modelo del premio actúa como un catalizador para fomentar la investigación y el desarrollo, potenciar el ingenio estadounidense y afirmar el liderazgo nacional en el mercado de la energía. Estos premios permiten a los empresarios acceder a instalaciones de investigación de vanguardia como socios técnicos en colaboración dentro del American Made Network.

Con el lanzamiento de la Fase III en enero de 2021, los participantes recibieron $100,000 en vales no monetarios para usar en organizaciones aprobadas dentro de la Red de fabricación estadounidense, que incluye los 17 laboratorios nacionales. Los cupones de premio permiten a los equipos acceder a herramientas, equipos y experiencia para avanzar en sus conceptos. Muchos de estos equipos optaron por trabajar directamente con laboratorios nacionales, incluidos NREL, Oak Ridge National Laboratory, Argonne National Laboratory y Sandia National Laboratories (SNL). 

— El modelo de premio American Made Challenges brinda una oportunidad para que los laboratorios colaboren con la industria en la investigación en las etapas de desarrollo, dijo Joshua Lamb, investigador de SNL. 

Y continuó hilvanando sus ideas.

— Por lo general, sería difícil para una pequeña empresa comprometer recursos, aprovechar nuestras capacidades de prueba y explorar completamente nuevas tecnologías prometedoras.

Lamb está ayudando a identificar nuevas técnicas, como volver inertes las baterías antes del transporte, evitar procedimientos costosos para transportar materiales peligrosos y permitir que las baterías de iones de litio gastadas se envíen de manera segura como bienes comunes. Varios equipos están trabajando con Argonne National Laboratory y aplicar su modelo EverBatt, que busca evaluar el costo y los impactos ambientales de sus soluciones conceptuales. 

En el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, un equipo está aprovechando las capacidades del laboratorio para mejorar el estado de carga y el estado de salud de las baterías de iones de litio utilizando transductores y métodos de excitación. Cada uno de estos proyectos apoya a los equipos en el desarrollo de una solución integral al abordar los desafíos que enfrenta la cadena de suministro de reciclaje de baterías.

NREL está trabajando con cuatro equipos participantes en un conjunto diverso de entregables, que incluyen modelado de degradación, análisis tecnoeconómico y aprendizaje automático, lo que destaca la amplitud de la experiencia en todo el laboratorio. Un equipo decidió centrarse por completo en las oportunidades de una segunda vida y desarrolló un modelo para evaluar la viabilidad de reutilizar las baterías de iones de litio en función de las características químicas, la vida útil prevista de la batería y el historial de aplicaciones. Cada proyecto aborda un sector diferente de la cadena de suministro, lo que facilita y hace más eficiente la recolección, medición, transporte y recuperación de baterías de iones de litio.

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