El litio es un recurso no renovable. ¿Cómo están tratando las compañías de baterías de reciclar litio? ¿Qué usaríamos si nos quedáramos sin litio? ¿Nos agotaremos o podremos reciclarlo lo suficiente?

Las otras respuestas cubren completamente los problemas con el litio, pero faltaron 2 puntos clave que tocaré. El problema principal con el uso de litio en las baterías no es uno de abundancia, sino uno de seguridad. El litio tiene una tendencia a explotar cuando se expone al aire, lo que se mitiga hasta cierto punto al contener el litio en una barra de grafito dentro de la batería. Esta es solo una corrección menor, como lo ha demostrado la cantidad de baterías de teléfonos celulares explotando en los últimos años. El segundo tema que se perdió fue que los científicos están trabajando con entusiasmo en un reemplazo del litio en las baterías, y recientemente han hecho un gran avance que hará que el reemplazo del litio sea casi una certeza.

Los científicos han sabido durante muchos años, en un sentido teórico, que había un reemplazo para el litio, pero los obstáculos técnicos necesarios para que funcionara han sido sustanciales. El trabajo reciente realizado por científicos de la Universidad de Houston, junto con otros, ha demostrado que los obstáculos se pueden eliminar y que estamos bastante cerca de poder reemplazar el litio en las baterías.

¿Qué metal reemplazará al litio y se convertirá en el futuro de la tecnología de baterías?

Magnesio

El avance de la batería de Toyota significa que el magnesio podría eventualmente reemplazar el litio

Sodio, magnesio para reemplazar el litio en las baterías.

Se ha logrado un progreso sustancial en descubrir cómo hacer que el magnesio sea un reemplazo viable en las baterías. Es más seguro, más barato y mucho más abundante que el litio. El litio es el elemento número 33 más abundante en la tierra, mientras que el magnesio es el octavo más abundante. Lo que resuelve el problema de agotarse, asumiendo que iba a ser un problema en primer lugar. También es mucho más fácil y económico extraer el magnesio, que tiene el potencial de reducir el costo general de producción de la batería en un margen significativo, lo que hace que la proliferación de la nueva tecnología de baterías sea mucho más fácil. Además, también tiene el potencial de contener más energía en un tamaño de batería dado que el litio. Es básicamente un ganador en todas las categorías que importa para las baterías.

Abundancia de elementos en la corteza terrestre – Wikipedia

Todavía hay trabajo por hacer en el lado del desarrollo. Las últimas estimaciones que leí eran que la tecnología estaba a 20-30 años de estar lista para el mercado. Eso puede cambiar a medida que se realicen nuevos avances y que más de los gigantes de la industria bien financiados participen en la financiación de la I + D.

Por el momento, el litio no es renovable.

Pero:

  • La ciencia está trabajando en ello, y está en un buen punto.
  • Existen enormes reservas de litio aún no explotadas, porque son algo más caras:
  • Un total de alrededor de 50 millones de toneladas métricas en depósitos clásicos. Suficiente para alimentar unos pocos miles de millones de coches.
  • Un total de alrededor de 240 mil millones de toneladas métricas en mares salados. ¡Suficiente para acabar con cada hombre en la tierra con algo más de 50 autos con baterías de litio!
    • Según hoy, costaría bastante más que los modos de extracción actuales conseguirlo.
    • Pero es factible y será razonable a medida que aumenten otros costos.
    • Y sería económico junto con las técnicas de reciclaje en desarrollo.
  • Según hoy, hay varios desarrollos que conducen a una reducción de la cantidad de litio que se necesita por batería. Existen soluciones que lo reducen en un 30% y más.
  • Y hay baterías en desarrollo, donde el litio juega un papel muy menor.
  • Aparte de esto:

    • Las aplicaciones de movilidad exterior son alternativas valiosas, sin el uso de litio: como las baterías de agua salada, etc.
    • Teniendo en cuenta que se está acumulando mucho dinero para el desarrollo de baterías solo desde hace unos años, lo que significa que estamos al principio de tal desarrollo, dudé que la tecnología basada en litio siga siendo la única en el futuro.

    El litio se puede reciclar, no se consume en la vida normal de la batería. Actualmente no está claro qué tan buen trabajo estamos haciendo para reciclarlo.

    Sin embargo, eso no significa que tengamos lo suficiente para hacer todo lo que nos gustaría hacer a la vez, por ejemplo, estamos lejos de tener suficiente en el planeta para que todos tengan un automóvil eléctrico basado en baterías de litio.

    Actualmente no hay alternativa para las tecnologías de baterías que ofrezcan algo cercano a la energía específica que pueden ofrecer las baterías basadas en litio. La física y la química nos dicen que es poco probable que haya algún momento pronto.

    Un elemento del que nos vamos a quedar es el helio. Tiene una tendencia a flotar en el espacio y hay un suministro muy limitado en la tierra. Es fundamental para los escáneres de IRM y otras aplicaciones que salvan vidas, por lo que desperdiciarlo en globos de fiesta es realmente imprudente.

    Sí, el litio no es renovable, pero es un recurso muy reciclable de las baterías. Que recientemente se ha convertido en el gran consumidor de litio. Especialmente con los coches EV. Puede llevar alrededor de 10,000 baterías de teléfonos celulares para hacer una sola batería de automóvil EV en promedio.

    Así que vamos a tomarlo desde la perspectiva de la batería del coche.

    Hay alrededor de 12 kg de litio en una batería Tesla de 70 kWh (63 kg de carbonato de litio, que es 12 kg de litio, ya que el litio es aproximadamente el 19% de un carbonato de litio Li2CO3)

    Hay aproximadamente 35 millones de toneladas (o 35B kg) o un valor de 2,9 millones de baterías, que a 100 millones de automóviles por año es de 29 años, está bien, tal vez utilicé 95 millones de automóviles por año. De todos modos, estamos hablando de un valor de casi 30 años para cada automóvil que se fabrica y usan baterías de ión de litio, con las reservas conocidas. La realidad es que es probable que haya muchas más reservas, pero que el valor de ir a cazarlas es muy limitado, después de todo, es prácticamente el esmalte cerámico, el vidrio, la grasa de litio y, a la tasa de consumo, el suministro era casi infinito. Entonces, si / cuando nos acercamos a este tipo de tasa de consumo, definitivamente comenzaremos a buscar más.

    Entonces, Ok, no es probable que nos agotemos pronto, pero ¿qué pasará en mucho tiempo a partir de ahora y no recuperaremos el 100% de litio y no encontraremos más? ¿¿¿Entonces que???

    Bueno, literalmente tenemos océanos llenos de Sodio, y muchos desarrollos han demostrado que el Sodio es casi tan bueno, especialmente en baterías de estado sólido, que es lo que haremos en los próximos 5 a 10 años debido a la promesa 3x La densidad energética y los tiempos de carga 5min.

    Las mismas preguntas rodean el cobre, el aluminio, la plata, etc. La realidad es que la mayoría de estos materiales son “económicamente viables”, ya que son más baratos para reciclar que para minar y refinar. Casi todos los productos terminados son una mezcla de minerales refinados listos para la recuperación.

    Por lo tanto, si la historia sirve de guía, el litio se extraerá y refinará siempre que esa sea la opción más económica y económica, el reciclaje se producirá a medida que aumente el costo de la minería y la refinación y / o la demanda aumente los precios, y en algún momento se alcanzará el equilibrio en el que el litio se refina y se recicla en cualquier cantidad que satisfaga las necesidades del mercado de manera más económica.

    Mientras tanto, sucede algo extraño … El litio se acumula en vertederos y en sitios de desechos. Esperando el día en que valgan la pena la recuperación.