Análisis comparativo del impacto causado por las alternativas de reciclaje de baterías de alta tensión de los vehículos híbrido-eléctricos después de cumplir su vida útil

Abstract

El crecimiento del sector comercial automotriz, específicamente de vehículos híbrido-eléctricos, ha sido exponencial en las últimas décadas y ha traído consigo una serie de retos para la industria. Uno de los principales desafíos que enfrenta la electromovilidad es la gestión de baterías cuando estas cumplen su ciclo de vida útil, siendo un potencial problema ambiental si estas no se reciclan de manera responsable. El presente trabajo de grado propone indagar acerca de la idoneidad de las diferentes alternativas de reciclaje que actualmente se ofertan en el medio local. Del mismo modo se elaboró una maqueta que pretende explicar el funcionamiento de estos acumuladores de alta tensión en el que se pueden identificar sus componentes tanto externos como internos. Así mismo se propuso la ejecución de metodologías y técnicas que, basados en procesos hidrometalúrgicos y pirometalúrgicos, busquen la recuperación de materias primas. Para ello se realizó un estudio del tipo de tecnología en baterías que emplean los vehículos más comercializados para establecer una clasificación, y en base a esta información, identificar el proceso óptimo de reciclaje. Una vez recopilada la información del sector automotriz se busca explicar las fases del proceso de reciclaje, entre ellas el pretratamiento mecánico que las baterías deben tener antes de ser sometidas al proceso de recuperación. Una vez realizada la fase previa en las baterías, fueron evaluadas en las diferentes técnicas y metodologías de reciclaje, entre ellas, fundición en horno alcanzando temperaturas próximas a los 750 °C, fundición mediante oxicorte utilizando propano y aire-acetileno con temperaturas cercanas a los 900 °C y 3100 °C respectivamente, y finalmente un análisis del método de espectrofotometría mediante absorción atómica. Como resultado del análisis metalúrgico se determinó una concentración en peso porcentaje de 53,8% de níquel en el electrodo positivo de la celda mientras que para el electrodo anódico se determinó una concentración de 1,03 ppm de cromo, 72 ppm de manganeso y 730 ppm de níquel entre otros elementos en la aleación metálica del electrodo negativo. Posteriormente se realizó un análisis comparativo de las alternativas de reciclaje aplicadas y utilizadas por gestores ambientales nacionales en donde se concluyó que existe un 17,22 % de recuperación de níquel, siendo este un porcentaje relativamente bajo con respecto a la cantidad de material procesado, razón por la cual la idoneidad del proceso de disposición final de micro y macroencapsulamiento es la mejor alternativa de gestión ambiental a nivel nacional.