Movilidad sostenible: la polémica de las baterías de vehículos eléctricos y los avances científicos en Uruguay

Investigadores uruguayos buscan soluciones para el impacto ambiental de baterías mientras que las regulaciones en el mundo tardan y comprometen el futuro del planeta.

Reducir el impacto ambiental del transporte requiere más que pasarnos de vehículos convencionales a eléctricos. Si bien estos son grandes aliados para disminuir las emisiones contaminantes —sobre todo en Uruguay, donde el 98% de la matriz de generación eléctrica es renovable—, es importante pensar en las baterías, cuya fabricación implica la extracción de materiales finitos y el uso de agua y energía. ¿Hay soluciones para esta controversia? ¿Qué oportunidades hay en el país respecto a las baterías de segundo uso y el reciclaje?

Para fines de 2024 habrá alrededor de 9.000 vehículos eléctricos en Uruguay, tres veces más de lo que había a comienzos del año. El mercado seguirá creciendo y las baterías serán miradas con lupa; primero, porque determinan la autonomía del vehículo —cuántos kilómetros permiten recorrer sin cargarlo—, segundo, porque influyen en el precio —representan más de la mitad del costo total— y tercero, por su impacto ambiental.

Un informe publicado este año por la Agencia Internacional de la Energía da cuenta de que en 2023 la demanda de baterías de litio representó el 85% de la demanda total de litio y se situó en torno a los 140 kilotones, 30% más que en 2022. En el caso del cobalto, representó un 70% de la demanda total y aumentó un 15% hasta los 150 kilotones, y la demanda de níquel fue un 30% mayor; llegó a 370 kilotones, más del 10% de la demanda total.

“En Europa, Estados Unidos y Asia se estudia la posibilidad de pasar a baterías de níquel, óxido de cobalto y otros componentes, como el sodio, que tiene menores impactos ambientales”, destacó Tambasco. El tema es que, usemos lo que usemos, son minerales que se agotan. Por eso, es importante la investigación y el desarrollo en el área del reuso y reciclaje. “No es igual al petróleo que una vez que se quema no puede recuperarse”, aclaró la experta.

Foto: Freepik.

Uruguay no produce baterías —ni vehículos eléctricos—; por ahora, lo que circula proviene principalmente de China y Europa. De todas formas, “podemos ser conscientes de dónde tomamos esas baterías, cómo las utilizamos para que duren más, qué pasa cuando baje su capacidad de almacenamiento, qué tanto podremos recuperar de los materiales que las componen y cómo gestionaremos la disposición final”, expresó Tambasco.

La uruguaya Erika Teliz, doctora en Química, docente e investigadora de la Facultad de Ciencias y la Facultad de Ingeniería de la Udelar, se metió de lleno en estos temas: “Cuanto más tiempo podamos usar las baterías, menos materiales necesitaremos extraer para crear nuevas”, sostuvo.

Según explicó, la degradación —lo que ocurre a nivel químico que hace que cada vez almacenen menos energía— depende de tres factores: temperatura, uso y modo de carga.

“La temperatura, sobre todo en los vehículos de transporte de pasajeros, no puede controlarse porque los ómnibus, taxis o remises tienen que salir, haga frío o calor. El uso tampoco, porque el trayecto lo tienen que hacer y deben parar las veces que sean necesarias”, resaltó. Por lo tanto, ella y su equipo se centraron en el tercer punto: modo de carga.

Empezaron el proyecto el año pasado y descubrieron un método —mediante pulsos de carga en determinadas condiciones— que, a nivel de laboratorio, aumenta más del 30% de la salud de la batería, indicó Teliz. Este mes lo implementaron en un punto de carga de la empresa Eve-Move, en Canelones, utilizado por los ómnibus de Codeleste. La investigadora subrayó que “el usuario no tiene que tomar ninguna decisión; simplemente va al enchufe y el dispositivo decide cuándo cargar de qué manera”.

En dos o tres meses obtendrán los primeros resultados, pero la idea es hacer el seguimiento de un ómnibus durante un año o año y medio para evaluar si efectivamente el estado de salud de la batería mejora.

Foto: Cortesía Erika Teliz.

Hoy los autos eléctricos superan los 300 kilómetros de autonomía con baterías de 50 kilovatios/hora (kWh), mencionó Tambasco. Un hogar promedio consume 250 kWh/mes, entonces, “50 kWh puede parecer un montón, pero en realidad no se consumen. En general, una persona hace como mucho 30 kilómetros por día, entonces carga la batería tres veces al mes”.

Con el uso, el estado de salud de la batería disminuye. La mayoría de las empresas estiman que a los ocho años la batería tendrá un 65% o 70% de autonomía —dijo la experta— y entonces ya no servirá más para el vehículo eléctrico. Sin embargo, la capacidad de almacenamiento sigue siendo “altísima” y puede destinarse a otras aplicaciones.

En primer lugar, están los usos estacionarios, es decir, aquellas baterías que almacenan energía y la liberan en forma de electricidad cuando es necesaria. “Por ejemplo, si uno tiene energía renovable de generación propia, pero no la consume en el momento que se produce, puede guardarla en estos dispositivos y utilizarla en otro horario”, explicó Tambasco.

Según Teliz, las baterías pueden emplearse entre 10 y 15 años en un uso estacionario. Actualmente trabaja junto a la empresa Panelur para hacer un prototipo que permita almacenar energía en un edificio del barrio Buceo de Montevideo.

“La idea es que se cargue en el horario más barato y se use para iluminar las áreas comunes en el horario más caro, lo que se traduciría en gastos comunes más bajos”, expresó la investigadora. También señaló que la batería de segunda vida que utilizarán fue donada por UTE y que el plazo del proyecto es de dos años.

Además, este mes presentó a la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII) una iniciativa junto a la empresa Ingener para desarrollar una batería de uso estacionario como backup en cargadores rápidos de vehículos eléctricos. Esto permitiría aumentar la potencia en el punto de carga. “El prototipo sirve para evaluar condiciones y ver si efectivamente es eficiente; por eso, una de las principales decisiones que deben tomarse desde el gobierno es apoyar los prototipos, que generan conocimiento, capacidades y futuro empleo”.

El informe ‘Reciclaje y reúso de baterías de litio en América Latina y el Caribe: revisión analítica de prácticas globales y regionales’ del Banco Interamericano de Desarrollo (BID) indica que “para 2050, en el escenario más ambicioso, las baterías de vehículos eléctricos disponibles para aplicaciones de segunda vida en América Latina y el Caribe tendrán un valor de mercado de US$ 16.800 millones”.

Además, señala que la cadena de valor asociada a la fase de uso y reciclaje —lo que incluye aplicaciones estacionarias— “tiene un potencial de creación de empleo de cinco a diez veces mayor al número de puestos de trabajo asociados a la producción de baterías (desde la obtención de materiales hasta la elaboración de celdas y paquetes)”.

El ciclo de vida de las baterías termina con el reciclaje o la disposición final. El Plan Nacional de Gestión de Residuos (PNGR) del Ministerio de Ambiente (MA) las clasifica como ‘residuos especiales’ a los cuales se aplica la Responsabilidad Extendida del Productor. Esto significa que el fabricante o importador debe hacerse cargo de ellas al final de su vida útil. La normativa vigente prohíbe su disposición en rellenos sanitarios.

Actualmente se cuenta con siete planes aprobados para la gestión de baterías plomo-ácido fuera de uso a través de las empresas Baterías Ruta S.A., Benco S.A., Filmetal S.A., Obracel S.A., Radesca S.A., Reel S.A. y Werba S.A, pero no existe una reglamentación específica para las baterías de litio-ion o níquel-metal hidruro, que, según el MA, “dominarán los mercados de la movilidad eléctrica en los próximos años”. De hecho, el informe ‘Veinte años de responsabilidad extendida del productor en Uruguay: avances y desafíos’, publicado este año por el Ministerio, menciona la necesidad de actualizar el decreto reglamentario de gestión de baterías plomo-ácido (Decreto 373/003 de 2003), que incluirá “las tecnologías de baterías, acumuladores y supercapacitores tanto de la movilidad eléctrica como de la movilidad convencional, así como aquellas utilizadas para el almacenamiento estacionario de energía”.

Santiago Seiler, ingeniero químico especializado en procesamiento de minerales e investigador de la Facultad de Ingeniería de Udelar, lidera el proyecto ‘Reciclaje directo de baterías en desuso de vehículos eléctricos en Uruguay’. Junto a su equipo, presentó la iniciativa a un fondo ANII y espera que el organismo brinde financiamiento para adquirir nuevo equipamiento y contratar a otro investigador. El objetivo es “aumentar la tasa de reciclaje de baterías al máximo posible” y al mismo tiempo “minimizar la demanda energética y el impacto ambiental” de los procesos vinculados, señaló.

El proyecto propone evaluar métodos de separación físico-químicos, con especial énfasis en uno denominado ‘flotación’. En particular, trabajan en separar los componentes del cátodo (óxidos de níquel, cobalto y manganeso) y el ánodo (grafito); conceptos que refieren a diferentes conductores eléctricos de las baterías. Además, buscan estimar la generación de baterías en desuso de vehículos eléctricos en Uruguay con el fin de visibilizar el volumen que se generará a mediano plazo y los recursos que tendrán que ser destinados para su correcta gestión.