-La expansión de la electromovilidad trae consigo un desafío ¿qué hacer con las baterías de litio cuando ya no sean aptas para mover un vehículo? De esta manera, el Dr. Domingo Ruiz León, académico e investigador de ReBatVE, liderado por E2TECH de la Universidad de Santiago de Chile (USACH), explica cómo estas baterías podrían tener una segunda vida y transformarse en sistemas de almacenamiento de energía.
La electromovilidad avanza como una de las principales estrategias para reducir las emisiones asociadas al transporte. Sin embargo, junto con el crecimiento de los vehículos eléctricos, aparece una pregunta que Chile deberá resolver durante los próximos años y es que ¿qué ocurrirá con las baterías de litio cuando dejen de cumplir las exigencias de la industria automotriz?
Entrevistamos al Dr. Domingo Ruiz León, director del Laboratorio de Materiales Electrocerámicos y parte del Centro E2Tech de la Universidad de Santiago, para conocer acerca del proyecto ReBatVE, financiado por CORFO y liderado por la institución académica, y sobre los principales desafíos que existirán con las baterías de litio una vez ya cumplida su “primera vida”.
-¿Cómo surge, dentro de la Universidad de Santiago de Chile y ReBatVE, la necesidad y/o el interés de abordar el desafío que generará las baterías de litio de vehículos eléctricos?
La transición hacia la electromovilidad constituye uno de los pilares de la descarbonización del transporte. Sin embargo, este cambio tecnológico trae consigo un nuevo desafío y es la gestión de las baterías de ion-litio que, durante la próxima década, comenzarán a retirarse masivamente de los vehículos eléctricos.
En este contexto, la Universidad de Santiago de Chile, mediante el Centro E2Tech de la Facultad de Ingeniería y el Laboratorio de Materiales Electrocerámicos de la Facultad de Química y Biología, anticipó tempranamente este desafío y comenzó a desarrollar investigación enfocada en el aprovechamiento sostenible de las baterías de ion-litio provenientes de vehículos eléctricos.
Mientras la política nacional se orientaba principalmente a enviar estas baterías directamente a procesos de reciclaje al término de su vida útil, la experiencia internacional y los estudios desarrollados por nuestro equipo evidenciaban una realidad distinta, puesto que una fracción importante de ellas aún conserva una capacidad de almacenamiento considerable. Esta condición permite concebirlas no como un residuo, sino como un recurso estratégico capaz de abastecer aplicaciones estacionarias de almacenamiento energético, extendiendo su vida útil, reduciendo el consumo de materias primas críticas y fortaleciendo el desarrollo de una economía circular en el ámbito de la electromovilidad.
-¿Y así nace Rebatve?
Con esa visión nació el proyecto ReBatVE (Reutilización Avanzada de Baterías de Vehículos Eléctricos para Almacenamiento de Energías Renovables), financiado por CORFO mediante el programa Desafíos I+D. Su propósito es desarrollar tecnologías nacionales para diagnosticar, clasificar, reacondicionar e integrar baterías de segunda vida en sistemas estacionarios de almacenamiento (BESS), promoviendo una economía circular de alto valor agregado.
El proyecto no solo busca demostrar la factibilidad técnica de reutilizar estas baterías, sino también generar conocimiento, infraestructura de ensayo, protocolos de seguridad y capacidades industriales que permitan a Chile posicionarse como un referente regional en el aprovechamiento sostenible de baterías de litio.
BATERÍAS DE LITIO: MÁS ALLÁ DE SU PRIMERA VIDA
-¿Cuándo podemos decir técnicamente que una batería dejó de ser apta para un vehículo eléctrico, pero todavía puede tener una segunda vida?
Desde el punto de vista técnico, una batería deja de ser adecuada para la industria automotriz cuando ya no puede cumplir los requisitos de autonomía, potencia y seguridad exigidos por el fabricante del vehículo. Esto suele ocurrir cuando su State of Health (SoH) disminuye aproximadamente al 70–80 % de su capacidad original. Sin embargo, esta condición no significa que la batería haya agotado su vida útil.
En aplicaciones estacionarias, como sistemas BESS para almacenamiento de energía solar o respaldo eléctrico, las exigencias de potencia son considerablemente menores que en un automóvil. En consecuencia, una batería retirada de un vehículo puede seguir operando de forma segura durante varios años adicionales y es precisamente, dado lo anterior, que es fundamental determinar mediante metodologías científicas de diagnóstico, cuáles baterías pueden ser reutilizadas, para de esta manera maximizar su valor antes de ser sometida a un proceso de reciclaje final.
-¿Qué características se analizan para determinar si una batería puede ser reutilizada y cuáles obligan a descartarla?
En principio, una batería debe descartarse cuando presenta o evidencia daños estructurales, evidencia de eventos térmicos, cortocircuitos internos, degradación severa de celdas o cuando no es posible garantizar una operación segura durante su segunda vida. Sin embargo, la evaluación de los parámetros técnicos de una batería o un pack de baterías es un proceso mucho más complejo que solo medir su capacidad remanente. Por esta razón desarrollar protocolos de caracterización que consideran simultáneamente variables electroquímicas, eléctricas, térmicas y mecánicas para determinar su condición real es un punto crítico y fundamental.
Entre los parámetros que se necesitan evaluar podemos mencionar el Estado de Salud (SoH); estado de carga (SoC); resistencia interna; balance entre celdas y módulos; comportamiento térmico; historial de operación registrado por el sistema BMS; número de ciclos de carga y descarga; estado estructural del paquete; presencia de deformaciones o daños mecánicos; y riesgo de fuga térmica.
Y es por esta razón que en la actualidad nos encontramos desarrollando protocolos de análisis basados en técnicas avanzadas como espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS), Potencia de Pulso Híbrido (HPPC), modelos electroquímicos y algoritmos basados en inteligencia artificial para estimar la degradación interna sin necesidad de desarmar completamente la batería y agilizar el flujo de trabajo.
BENEFICIOS DE LA ECONOMÍA CIRCULAR
-¿Cómo se transforma concretamente una batería proveniente de un vehículo eléctrico en un sistema BESS?
La conversión comienza con la recepción segura de la batería y su caracterización integral. Posteriormente, los módulos que cumplen los criterios técnicos son seleccionados, reacondicionados y reorganizados para conformar un nuevo sistema de almacenamiento estacionario.
Este nuevo sistema debe incorporar algunos componentes adicionales como para su completa integración y funcionalidad tales como un sistema de gestión de baterías (BMS) especialmente diseñado para aplicaciones estacionarias; electrónica de potencia e inversores bidireccionales; sistemas de monitoreo remoto; sensores de corriente, tensión y temperatura; sistemas de protección eléctrica y contra incendios; estrategias de gestión térmica y software para optimización energética.
Uno de los objetivos tecnológicos del proyecto ReBatVE es precisamente desarrollar plataformas BESS modulares basadas en baterías reutilizadas, capaces de integrarse con plantas fotovoltaicas, sistemas industriales, microredes y otras aplicaciones de almacenamiento distribuido.
¿Cuántos años adicionales podría entregar una batería después de abandonar un vehículo eléctrico?
La duración de la segunda vida depende del nivel de degradación inicial, del diseño del sistema BESS y del régimen de operación.
En condiciones normales, una batería puede operar entre 5 y 10 años adicionales, e incluso superar ese período cuando trabaja con profundidades de descarga moderadas y bajo condiciones térmicas controladas.
Esto significa que una batería puede completar un ciclo de vida total cercano a los 15–20 años, considerando su utilización inicial en movilidad eléctrica y su posterior reutilización en aplicaciones estacionarias.
Desde una perspectiva ambiental, esta extensión permite aprovechar durante más tiempo materiales críticos como litio, níquel, cobalto, cobre y grafito, disminuyendo tanto la demanda de materias primas como la generación de residuos.
Periodista: Daniel Soto Pincheira
