Artículo escrito por Rafael Miguel – Responsable de Mercado de Reciclado y Economía Circular de GAIKER – Ver original

El litio está clasificado por la Unión Europea como componente clave para el abandono de combustibles fósiles y el paso a energías limpias. Cada vez hay más dispositivos electrónicos y vehículos eléctricos que emplean baterías de litio y con el aumento del consumo de estos dispositivos, surge la necesidad de gestionar adecuadamente estas baterías al final de su vida útil, lo que implica su reciclaje responsable y la recuperación de los materiales que contienen para minimizar su impacto ambiental.

En GAIKER investigamos y desarrollamos tecnologías y procesos para mejorar y avanzar en las distintas etapas del reciclaje de las baterías de ion litio.

1. Desarrollamos diferentes procesos para las distintas etapas del reciclado de baterías de ion litio y de otras baterías con químicas complejas.
2. En la primera etapa descargamos las baterías con el objetivo de desarrollar un proceso seguro, amigable con el medio ambiente, y con una capacidad y tiempo de procesado acordes con los requerimientos de la industria.
3. Abordamos el desensamblado de baterías y la extracción de electrodos con el objeto de la extracción de la black mass. Obtenemos black mass de gran pureza a partir de diferentes tipos de residuos de baterías de VE (módulos, celdas, rechazos de producción) mediante métodos mecánicos (trituración y cribado) y físicos (ultrasonidos).
4. Desarrollamos un proceso de clasificación automática de cátodos de baterías por electroquímica, previo a la extracción de la black mass. Para ello aplicamos técnicas de inteligencia artificial a la información espectral obtenida mediante espectroscopía de plasma inducido por láser (LIBS). Ensayamos con éxito distintos tipos de baterías (PAE, móviles, VE) con muy buenos resultados.
5. Estudiamos la eliminación del adhesivo que cubre el material activo del ánodo y del cátodo por distintos medios físicos: calcinación, molienda criogénica con molino de rotor y ultrasonidos.
6. Investigamos la separación de la fracción carbonosa del ánodo de los óxidos metálicos de Li del cátodo utilizando técnicas tanto en medio seco como húmedo. Probamos distintas opciones, principalmente técnicas gravimétricas, y priorizamos la concentración de los óxidos metálicos con mínima pérdida.
7. Estudiamos la separación de los distintos tipos de materiales contenidos en los triturados de baterías una vez extraída la black mass.
8. Recuperamos los materiales activos de la black mass: Li, Co, Ni, Mn, etc. mediante hidrometalurgia, optimizando las diferentes etapas de lixiviación, precipitación y cristalización selectivas.

Todos estos desarrollos permiten a GAIKER ofrecer a la industria soluciones medioambientales y económicamente positivas para asegurar la circularidad de las baterías al final de su vida útil.

El proyecto europeo SUNRISE favorecerá el desarrollo de materiales avanzados más seguros para las personas, el medio ambiente y más sostenibles desde las primeras fases de elaboración del producto hasta el final de su vida útil.

El Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research Technology Alliance, BRTA, es uno de los 19 socios que participan en el proyecto europeo Safe and Sustainable by Design: Integrated Approaches for Impact Assessment of Advanced Materials, SUNRISE.

Enmarcado dentro del programa Horizonte de la Unión Europea, SUNRISE se ha puesto en marcha con el objetivo de desarrollar, durante los próximos tres años, una herramienta para evaluar el impacto que tienen los materiales avanzados en la salud humana, medioambiente, sociedad y economía, y así ser capaces de tomar decisiones sobre la seguridad y sostenibilidad de estos materiales desde el diseño y a lo largo de los ciclos de vida y cadenas de valor.

Esta herramienta se presentará como una plataforma web fácil de usar y una guía en la que se abordarán los desafíos de la implementación de la estrategia SSbD (Seguridad y sostenibilidad desde el diseño).

Los materiales avanzados (AdMas) son nuevos materiales con propiedades mejoradas que se diseñan específicamente para tener un rendimiento superior respeto a los materiales convencionales (mayor resistencia, durabilidad, ligereza…) utilizados para el mismo propósito.

Para analizar si estos materiales son más seguros para las personas y el medio ambiente y más sostenibles surge esta investigación en la que GAIKER se encargará principalmente de establecer los bloques metodológicos para evaluar la seguridad medioambiental y la salud humana (criterios de evaluación, umbrales, clases y herramientas). Para lograr este fin, el Centro Tecnológico valorará, por un lado, la aplicabilidad de los modelos in vitro para evaluar la seguridad de los materiales avanzados y, por otro, adaptará y desarrollará Metodologías de Nuevo Enfoque (NAMs) y Enfoques Integrados de Ensayos y Evaluación (IATA) que puedan ser utilizados para la evaluación de la seguridad de los AdMas para el medioambiente y la salud humana de forma rentable evitando la experimentación animal.

SUNRISE ha recibido financiación del Programa de Investigación e Innovación Horizonte Europa de la Unión Europea bajo el acuerdo de subvención Nº. 10113732.  

Disponemos de plantas piloto para investigar el procesado de materiales compuestos. Contamos con la gran mayoría de las tecnologías de transformación para poder probar la adaptación de los materiales a los procesos, su escalado, así como la obtención de prototipos y demostradores funcionales a escala de laboratorio y a tamaños reales.

• Planta piloto de composites termoplásticos
• Planta piloto de RTM e infusión sensorizados
• Planta Piloto de SMC y preimpregnados

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El proyecto ECOLAJE profundiza en las ventajas de la utilización de la fabricación aditiva para la realización de moldes para termoconformado de materiales ESD e investiga estrategias de reciclado para las bandejas ESD fabricadas con esos moldes.

El Centro Tecnológico GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA, participa en el proyecto ECOLAJE cuyo principal objetivo es optimizar el termoconformado de embalajes ESD, utilizando moldes realizados mediante fabricación aditiva en combinación con varias estrategias de reciclado, así como la utilización de material post industrial y/o postconsumo.

En un proyecto para realizar contenedores o embalajes con la técnica del termoconformado, pero ganando en rapidez y flexibilidad, es muy útil la elaboración de los moldes mediante fabricación aditiva. Esta tecnología permite la integración de características adicionales en los moldes, como canales de refrigeración y texturas superficiales, lo que mejora la calidad de las piezas producidas y reduce los tiempos de su ciclo de producción.

El proyecto ECOLAJE busca profundizar en las bondades de la utilización de la fabricación aditiva para la realización de moldes para termoconformado, para materiales ESD, de modo que se puedan utilizar en la fabricación de bandejas para transportar productos electrónicos y no sufran ninguna descarga electrostática durante su manipulación y transporte, evitando así dañar los circuitos electrónicos. Del mismo modo, se pretende favorecer la economía circular, investigando, por un lado, en distintas estrategias de reciclaje de los embalajes ESD y, por otro, en la fabricación de estas bandejas a partir de materiales reciclados y postconsumo.

Esta investigación se lleva a cabo en diferentes fases, en primer lugar, se realiza un estudio completo de los materiales FDM y se seleccionan los más adecuados para la realización de los moldes. Posteriormente, se determinan los requisitos de las piezas a termoconformar para definir un procedimiento de verificación y estudio de su deterioro. En las siguientes fases, se investiga en el diseño y desarrollo de moldes para termoconformado mediante fabricación aditiva y su validación, además de, en como mejora la sostenibilidad de este proceso, planteando distintas estrategias de reciclaje de las bandejas ESD y analizando el deterioro funcional de las piezas termoconformadas, especialmente la perdida de la propiedad ESD (perdida de resistividad superficial).

En estas últimas actividades son en las que, principalmente, participa GAIKER, liderando el paquete de trabajo “Estrategias de reciclabilidad de materiales ESD en piezas termoconformadas”, donde se plantea la investigación de distintas estrategias de reciclado y se estudia, en cada una de ellas, la variación que sufren las propiedades ESD de los embalajes fabricados. Se pretende evaluar la mejor estrategia para optimizar los ciclos de reciclado manteniendo las propiedades funcionales (antiestaticidad).

En este proyecto, financiado por el Gobierno Vasco dentro de su programa de ayudas a la investigación colaborativa en áreas estratégicas, ELKARTEK 2023, participan, además de GAIKER, experto en el desarrollo, procesado y caracterización de compuestos plásticos y en reciclado y economía circular, IKOR Technology Centre, S.L. (líder del proyecto) y la Escuela de Ingeniería Universidad de Navarra, TECNUN.

Proyecto subvencionado por el Departamento de Desarrollo Económico, Sostenibilidad y Medio Ambiente del Gobierno Vasco (Programa ELKARTEK 2023).

ECORES WIND pretende revolucionar el sector eólico mediante el desarrollo de nuevos sistemas de resina sostenibles diseñados para las estructuras de los aerogeneradores

El pasado 18 y 19 de septiembre tuvo lugar la reunión de lanzamiento de ECORES WIND, un ambicioso proyecto europeo que pretende contribuir al desarrollo de prácticas sostenibles y respetuosas con el medio ambiente en la industria de la energía eólica, proporcionando una alternativa viable a los sistemas convencionales de resina. La iniciativa está liderada por GAIKER, miembro de Basque Research & Technology Alliance, BRTA, que es una organización privada sin ánimo de lucro con 39 años de experiencia dedicada a la investigación y a ofrecer soluciones tecnológicas innovadoras a empresas de diversos sectores.

Además de liderar el proyecto, GAIKER trabajará en la caracterización de los nuevos materiales que se desarrollen, así como en los procesos de fabricación. El Centro también se encargará de escalar los procesos de reciclaje de las nuevas resinas elaboradas en el proceso.

ECORES WIND: descripción general, consorcio y colaboración

ECORES WIND, financiado por la Unión Europea dentro del programa marco de investigación e innovación Horizon Europe, busca transformar el sector de la energía eólica mediante el desarrollo de nuevos sistemas de resina circulares. Con una duración de 42 meses, esta investigación se centrará en mejorar la circularidad de los componentes de los aerogeneradores, especialmente de las palas, para minimizar la huella ambiental durante su ciclo de vida.

Se trata de abordar los desafíos medioambientales a los que se enfrentan los sistemas de resina convencionales en una industria eólica en rápida evolución. Para ello, se desarrollarán alternativas que fomenten la reciclabilidad, prolonguen la vida útil y mejoren los procesos de desmantelamiento eficiente. ECORES WIND pretende incorporar resinas circulares innovadoras junto a estrategias avanzadas de desmontaje que permitan un desmantelamiento rentable y la reutilización de materiales.

Este proyecto dirigido por GAIKER cuenta con un consorcio formado por 13 socios de toda Europa, entre los que se encuentran destacados centros de investigación, universidades y otros agentes interesados del sector. Esta diversidad de conocimientos de los socios garantizará un enfoque global para abordar los objetivos del proyecto.

El reto a abordar: la necesidad de que la generación de energía eólica sea circular

ECORES WIND se propone dar importantes pasos en el sector eólico, avanzando en el desarrollo de materiales y procesos sostenibles. La energía eólica es fundamental para lograr que la Unión Europea pueda descarbonizarse y promover un futuro limpio, eficiente en el uso de recursos y neutro en carbono. Sin embargo, la infraestructura que se utiliza actualmente para generar energía eléctrica limpia es, paradójicamente, una fuente de contaminación. Si bien Europa es el principal mercado de generación de energía eólica y el líder mundial en eólica marina, se espera que el sector crezca un 6,5 % de media para 2030. El aumento de la potencia eólica creció más de un 70 % de 2019 a 2023. De 2024 a 2028 se espera que la capacidad mundial de energía eólica siga creciendo a gran velocidad. El Consejo Mundial de la Energía Eólica (GWEC) ha incrementado un 10 % su previsión de crecimiento para 2024-2030.

Los parques eólicos tienen una vida útil limitada. Los más antiguos suelen situarse en torno a 15-25 años y a medida que envejecen, es primordial encontrar una solución para el fin de su vida útil. Actualmente, muchos de los parques eólicos europeos se acercan al final de su vida útil.

Las estrategias para abordar la sustitución o el fomento de los parques eólicos son complejas, ya que aún no existen marcos legislativos para ello. La mayoría de las palas de los rotores están fabricadas con materiales compuestos, como fibras de vidrio y de carbono y resinas termoestables, que tienen una vida útil media de 25 años y plantean serios problemas de reciclado.

Objetivos específicos de ECORES WIND

Los principales objetivos e innovaciones de ECORES WIND incluyen el desarrollo de sistemas de resina circulares que mejoren la reciclabilidad y sostenibilidad de las palas de los aerogeneradores, y la incorporación de estrategias avanzadas de desmontaje para garantizar que las palas puedan ser desmanteladas y sus materiales reutilizados de manera eficiente. La puesta en marcha del proyecto se desarrolla en estrecha colaboración con centros tecnológicos, universidades, pymes y otros interesados que completarán la cadena de suministro. Esta colaboración es esencial para garantizar que la solución propuesta esté adaptada a la industria. Además, la iniciativa incluye una evaluación del impacto medioambiental de las soluciones propuestas: se evaluarán las ventajas de los sistemas de resina desarrollados y se compararán con los materiales existentes para establecer puntos de referencia que mejoren la sostenibilidad en el sector de la energía eólica.

Para más información sobre el proyecto ECORES WIND: http://www.ecoreswind.eu

Este proyecto ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizon Europe de la UE en virtud del acuerdo de subvención Nº 101148066.

GAIKER, miembro de Basque Research & Tecnnology Alliance (BRTA), acudirá un año más a principal cita anual de la industria cosmética a nivel nacional, Cosmetorium, que tendrá lugar los días 23 y 24 de octubre en el Palau de Congressos de Barcelona.

En esta ocasión, el experto en la evaluación in vitro de la seguridad y eficacia de cosméticos expondrá su oferta de servicios de I+D+i en el campo de la dermocosmética en el stand 310  que compartirá con Dr. Goya Análisis y Anmar Clinical Services.

Organizado por la Sociedad Española de Químicos Cosméticos (SEQC) y Step Exhibitions, esta octava edición de COSMETORIUM contará con la presencia de un gran número de expositores nacionales e internacionales y cientos de profesionales de la cosmética que ofrecerán nuevas ideas, conocimientos e infinitas posibilidades de negocio y networking. 

¡Ven a visitarnos al stand 310!

>> Más información: https://www.cosmetorium.es/es/