Toxco, con base en la ciudad de Anaheim, utilizará los fondos para expandir unas instalaciones ya existentes en Lancaster, Ohio, que actualmente recicla baterías de plomo y de hidruros de níquel que ya se usan en vehículos híbridos eléctricos.
Todavía hay poca necesidad de reciclar las baterías de iones de litio. Muchas baterías contienen sólo pequeñas cantidades, en peso, de carbonato de litio y el material es relativamente barato comparado con la mayoría de los metales restantes.
Pero ya se debe pensar en crear la infraestructura para el reciclaje, porque la era del coche eléctrico con baterías de iones de litio, creará nuevos problemas, como la escasez del carbonato de litio y la dependencia de países como China, Chile y Bolivia, quienes controlan el grueso de las reservas de litio.
"Ahora mismo el reciclaje de litio no es rentable, pero si la demanda aumenta, la situación puede cambiar", señala Linda Gaines, del Centro de Investigación y Desarrollo en Tecnología del Transporte del Laboratorio Nacional de Argonne.
La ayuda otorgada por el DOE a Toxco puede parecer escasa compararda con los 2.400 millones de dólares a compañías que desarrollan baterías y sistemas para vehículos eléctricos, pero es un primer paso.
La venta de vehículos híbridos enchufables coches eléctricos todavía no ha despegado y, aunque el Presidente Barack Obama ha prometido tener un millón de vehículos híbridos eléctricos en las carreteras en 2015 (los mismos que quiere tener Sebastián en España en 2012), es probable que transcurra una década antes de que se requiera una capacidad de reciclaje de baterías de litio a gran escala.
Sin embargo, el demostrar la capacidad para reciclar, será clave para desarrollar vehículos eléctricos realmente respetuosos con el medio ambiente, tanto porque que su operación es libre de emisiones (electricidad de origen eólico o solar) como porque son sostenibles en su diseño y reciclaje.
"La gestión de estas baterías debe realizarse de manera responsable y rentable", señala Todd Coy, vicepresidente de Kinsbursky Brothers, la compañía propietaroa de Toxco.
Toxco tiene cierta ventaja sobre las empresas nuevas en el mercado. Ya es líder en el reciclaje de baterías en Norteamérica y ya recicla baterías de litio recargables usadas en los artefactos electrónicos y en aplicaciones industriales desde 1992 en sus instalaciones canadienses en Trail, Columbia Británica. "Ya estamos gestionando el grueso de las baterías desde allí," dice Coy.
Las instalaciones de Trail también son las únicas en el mundo que pueden gestionar diferentes tamaños y químicas de baterías de litio. Cuando las baterías viejas llegan son enviadas al molido y trituradas, permitiendo que los componentes hechos de aluminio, cobre y acero puedan ser separados fácilmente.
Las baterías más grandes que aún pudieran contener cargas eléctricas son congeladas criogénicamente con nitrógeno líquido antes de ser trituradas; a -325 grados Fahrenheit, la reactividad de las celdas se reduce a cero. El litio es entonces extraído inundando las cámaras de la batería en un baño cáustico que disuelve las sales de litio, que son filtradas y usadas para producir carbonato de litio. El lodo remanente es procesado para recuperar el cobalto, que es usado para hacer los electrodos de la batería. Alrededor de un 95 por ciento del proceso es completamente automatizado.
La subvención del DOE ayudará a Toxco a transferir el proceso de reciclaje de Trail a sus operaciones en Ohio, sentando las bases para una planta avanzada de reciclaje de baterías de litio que pueda expandirse para ajustarse al crecimiento previsto en el mercado de vehículos eléctricos en Estados Unidos.
El fabricante de coches eléctricos Tesla Motors, al igual que la mayoría de los principales fabricantes, ya envía paquetes de baterías viejas o defectuosas a las instalaciones de Toxco en Trail para su reciclaje. "Es muy importante para nosotros," dice Kurt Kelty, director de tecnologías para almacenamiento de energía en Tesla. "El reciclaje es un asunto clave y necesitamos hacerlo de forma correcta".
Pero Kelty dice que la ecuación económica del reciclaje depende mayormente de la química utilizada en las baterías de iones de litio. Añade que el litio es actualmente uno de los metales de menor valor. Por ejemplo, el litio en un paquete de baterías del Tesla Roadster representaría unos 140 dólares de un sistema cuyo coste de reemplazo es de 36.000 dólares. Para muchas baterías de iones de litio, el litio representa menos de un 3 por ciento de los costes de producción.
"La parte del litio es realmente un costo despreciable comparado con otros metales: níquel o cobalto, que son los grandes impulsores del reciclaje", dice Kelty, añadiendo que Tesla hace dinero reciclando solamente los otros componentes reciclables (sin litio) de sus baterías." Así que mientras leemos artículos sobre cómo la industria se quedará sin litio, hemos perdido de vista la realidad. Aún existe mucho litio."
Los estimaciones varían, pero el cobalto se vende en el mercado a unos 50 dólares por kilo, comparado con 7 dólares por kilo del carbonato de litio. El cobalto, un subproducto de la minería de níquel y cobre, es también escaso y la mitad de las reservas mundiales provienen de la Republica Democrática del Congo, una región políticamente inestable.
Algunas químicas de iones de litio son poco efectivas para el reciclaje. Las baterías de fosfato de hierro-litio producidas por la empresa A123 no tienen un buen rendimiento en el reciclaje. Los materiales menos costosos en las baterías A123 le proveen a la compañía una ventaja sobre los competidores, pero también hace que sus baterías sean poco rentables para ser recicladas.
La situación del litio podría cambiar. La consultora Tru Group dice que la recesión global ha llevado a un gran excedente de litio en el mercado, manteniendo los precios bajos. La consultora, sin embargo, espera que para el año 2013, la oferta y demanda se equilibrarán otra vez y el problema de abastecimiento puede ocurrir después de 2017.
La introducción en masa de vehículos eléctricos e híbridos, combinado con el hecho de que muchas de las reservas de litio se encuentran en países como China y Bolivia, potencialmente no amistosos, puede llevar a un gran ascenso en el precio del carbonato de litio. La preocupación es que eventualmente terminemos cambiando el pico del petróleo por el “pico del litio”.
