Arranque más sostenible

En el Battery Show de Stuttgart, LANXESS presentó sus soluciones para la movilidad eléctrica: baterías sostenibles y seguras.

El motor de combustión está en vías de desaparición y la movilidad eléctrica avanza a marchas forzadas. Los detractores de esta decisión política suelen aducir que la producción de las baterías de iones de litio es menos respetuosa con el medio ambiente. ¿De dónde provienen las materias primas? ¿De dónde proceden las baterías? ¿Son siquiera seguras esas baterías? La mayoría de las baterías están suministradas por China. Esta cadena de suministro por sí sola está asociada a elevadas emisiones de CO2. El último análisis de la agencia europea Transport & Environment calcula que podrían ahorrarse unos 133 millones de toneladas de CO2 de aquí a 2030 si la demanda europea de baterías y componentes se produjera localmente. LANXESS puede contribuir a alcanzar ese objetivo. Esto se debe a que el grupo ofrece una amplia cartera de productos para la producción de baterías de iones de litio y para aplicaciones en el campo de la electromovilidad. Entre ellos se incluyen materias primas clave y soluciones de materiales a lo largo de toda la cadena de valor. Del 18 al 20 de junio, las distintas unidades de negocios presentaron esas soluciones en el Battery Show de Stuttgart. El evento está considerado como la mayor feria europea de los más novedosos materiales, tecnologías y procesos de producción en el segmento de la electromovilidad, en rápido crecimiento. «Con nuestra amplia cartera de materias primas y productos primarios clave, así como con nuestras plantas y emplazamientos en Europa, podemos ofrecer un enorme apoyo al establecimiento de cadenas de valor locales», afirma Harry Zumaque, director de New Business Development, GF Corporate Development. «Gracias a nuestra experiencia en el desarrollo de procesos, también estamos abriendo nuevos campos en el área del reciclaje de baterías y, de este modo, promoviendo activamente la sostenibilidad en la fabricación de celdas y la producción química».

LANXESS abre nuevos caminos
Como material activo catódico en las baterías de iones de litio, el fosfato de hierro y litio (LFP) se está convirtiendo en una alternativa sostenible a los materiales que contienen cobalto y níquel. Según las previsiones, la demanda de LFP crecerá un 20 % al año hasta 2030. En la actualidad, la producción de baterías de LFP se localiza casi exclusivamente en China.

Para reducir esta dependencia y también la huella de CO2 de los fabricantes europeos, LANXESS ofrece ahora productos intermedios a medida para la síntesis de LFP. Entre ellos se encuentran los nuevos óxidos de hierro con calidad para baterías y el fosfato de hierro que LANXESS tiene previsto empezar a producir. Con una capacidad de producción de más de 300 000 toneladas al año, la empresa es uno de los principales fabricantes mundiales de óxidos de hierro y cuenta con centros de producción a gran escala en Alemania y Brasil, entre otros países. «La mayoría de los óxidos de hierro producidos fuera de China proceden de los centros de producción de la unidad de negocios IPG», afirma Stefano Bartolucci, director del segmento de mercado de productos especiales de la BU IPG.

Reciclaje con resinas Lewatit
En cuanto a la sostenibilidad, la unidad de negocios IPG sigue detectando muchas aplicaciones potenciales para sus resinas de intercambiadores de iones Lewatit. Por ejemplo, han demostrado su eficacia en el tratamiento de minerales: extraen níquel y cobalto aptos para baterías y refinan y purifican concentrados de litio de todo tipo. Estas resinas abren la puerta a otra aplicación en el campo de la producción de baterías, como es el reciclaje de baterías de iones de litio. «Producimos resinas Lewatit selectivas con las que se pueden recuperar metales como el litio, el níquel, el cobalto y el manganeso a partir de la masa negra —pilas trituradas— en calidad apta para baterías. Después se pueden volver a utilizar para materiales catódicos», explica Dirk Steinhilber, Technical Marketing Manager, BU LPT.

Una cosa quedó clara al final del Battery Show: la movilidad eléctrica también es cada vez más sostenible y segura gracias a las soluciones de LANXESS.

Más ecológico y seguro

• La BU PLA ofrece retardantes de llama basados en fósforo y bromo muy eficaces para plásticos de alto rendimiento que se utilizan en módulos y carcasas de baterías, conectores de alto voltaje y componentes de la infraestructura de carga.
  
  
• La pintura de señalización naranja se emplea en los componentes de alta tensión de los coches eléctricos para garantizar la seguridad y proteger a los servicios de emergencia y a los mecánicos en caso de accidentes y durante los trabajos de mantenimiento. Los plásticos teñidos con BAYPLAST® Orange TP LXS 51137 – producidos por la BU PLA – se caracterizan por una gran estabilidad del color incluso a altas temperaturas.
  
  
• Durante la carga rápida de las baterías de los vehículos se genera calor que se debe disipar con eficacia. Para ello, los refrigerantes de inmersión enfrían las celdas de las baterías por contacto directo. En esto destaca la BU LAB por sus fluidos sintéticos como los ésteres de ácido fosfórico. No conducen electricidad y son ignífugos. Estas propiedades son esenciales para aumentar la seguridad durante la carga rápida. 
  
  
• La BU Saltigo produce en Leverkusen formulaciones de electrolitos para fabricantes de baterías de iones de litio en cooperación con Guangzhou Tinci Materials Technology Co. La empresa china es uno de los principales productores mundiales de sales conductoras y electrolitos, y suministra a los fabricantes europeos de celdas formulaciones de electrolitos de alta pureza.
  
  
• LANXESS es uno de los principales fabricantes de ácido fluorhídrico anhidro, productos químicos de fósforo, cloruro de tionilo y ácido fluorosulfónico. Todas ellas son destacadas materias primas clave para la producción de sales conductoras como el hexafluorofosfato de litio o la bis(fluorosulfonil)imida de litio para formulaciones electrolíticas. Con su red integrada de plantas en Leverkusen, las BU AII y PLA pueden contribuir a establecer una producción local de sales de plomo para la producción sostenible de celdas en Europa.
  
  
• Los aditivos de fósforo de la BU PLA, que se utilizan como suplemento para electrolitos no inflamables, proporcionan una seguridad adicional dentro de las celdas de las baterías y, al mismo tiempo, conservan el rendimiento del sistema de batería.
  
  
• LANXESS tiene acceso a uno de los mayores depósitos subterráneos de salmuera de Norteamérica, que contiene grandes concentraciones de litio. La BU PLA suministra la salmuera a la empresa canadiense Standard Lithium Ltd. para producir carbonato de litio de alta pureza mediante la extracción directa de litio (DLE). Este proceso solo deja una huella ecológica pequeña.
  
  

Así funciona la batería de un coche eléctrico 

El cátodo positivo está formado por un compuesto de óxido metálico de litio muy puro. El polo negativo —el ánodo— contiene grafito, es decir, una modificación del carbono. Para permitir la migración de los iones de litio en la batería, esta se llena con un electrolito anhidro que sirve de medio de transporte para los iones. El separador impide que se produzca un cortocircuito entre los polos positivo y negativo. Durante el proceso de carga, los iones de litio cargados positivamente migran a través del separador hacia el ánodo, donde se depositan en la estructura de capas de grafito. Cuando se descarga la batería, es decir, cuando se consume energía, los iones de litio migran de nuevo al cátodo. En este contexto, el motor eléctrico del coche convierte la energía eléctrica en energía mecánica, es decir, que el coche se pone en marcha.