Análisis del ciclo de vida del proceso de reciclado de una batería de ion-litio en el sector de la automoción

Autor: Herranz Lahuerta, Ignasi
Přispěvatelé: Gassó Domingo, Santiago, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental
Jazyk: Spanish; Castilian
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya
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Popis: Las baterías de Li-ión, independientemente de la química de su cátodo, se espera que sean la tecnología de baterías más extendida durante los próximos años, tanto en dispositivos portátiles como en automoción eléctrica. La situación actual de gran volumen de ventas de baterías y en el marco de un desarrollo de la automoción eléctrica, el reciclaje de baterías de Li-ión se convertirá en un aspecto fundamental en el ahorro de recursos naturales por sustitución de materiales y reducción de la disposición final de estos materiales, reduciendo así los impactos ambientales. No obstante, este aspecto debe ser estudiado de acuerdo a las químicas predominantes. El presente proyecto tiene por objetivo cuantificar y analizar los impactos ambientales asociados a cada uno de los dos procesos de reciclaje de baterías de Li-ión más extendidos a nivel mundial: el proceso pirometalúrgico e hidrometalúrgico. Asimismo se analizará los impactos del ciclo de vida completo y el peso relativo del fin de vida. Se centra en una batería de Li-ión con química de LMO (de óxidos de litio y manganeso) del vehículo eléctrico Nissan Leaf. Para cuantificar los impactos, se ha seguido una metodología de ACV mediante el uso del software SimaPro y la base de datos Ecoinvent v3, junto con datos de otros estudios. Se sigue el método ReCiPe Endpoint (H), con enfoque cultural jerárquico. Primero se analizan y comparan los impactos de las dos alternativas de fin de vida (hidrometalúrgico y pirometalúrgico) en Europa, y posteriormente los de los ocho escenarios de ciclo de vida propuestos, formulados a partir de dos alternativas de cada etapa de ciclo de vida (fabricación, uso y fin de vida), también en Europa, con uso en Barcelona. Se obtiene que, en cuanto al fin de vida, la alternativa pirometalúrgica tiene mayores impactos en de puntuación única y en la mayoría de categorías de impacto que la hidrometalúrgica. El tratamiento específico de reciclaje es responsable de aproximadamente el 50% de los impactos del fin de vida, mientras el embalaje para transporte de la batería es el 30% de los impactos y el transporte el 15%. El desmantelamiento tiene unos impactos insignificantes, menores al 1%. En cuanto al ciclo de vida completo, se obtiene que el uso es la etapa más impactante, con el 60-70% de los impactos totales, seguida por la fabricación, con el 25-35% de los impactos. El fin de vida tiene un peso muy reducido, de menos del 5%. Aun así, al analizarlo en modelo consecuencialista que considera los impactos evitados por el reciclaje, el fin de vida permite ahorrar hasta un 7% de los impactos, Las diferencias entre los resultados de impacto de los distintos escenarios planteados se centran principalmente en la etapa de uso, según si se trata de uso primera vida o en primera y en segunda vida de la batería. Entre los escenarios con distintas alternativas de fabricación y de fin de vida las diferencias son muy pequeñas. Se realiza también un análisis de la incertidumbre de los resultados, que confirma las tendencias señaladas y da robustez a los mismos.
Databáze: OpenAIRE
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