Nissan y la Universidad de Waseda en Japón prueban un proceso de reciclaje para motores eléctricos

El nuevo proceso recupera eficazmente los compuestos de tierras extrañas de gran pureza de los imanes de los motores, y su aplicación práctica está prevista para mediados de esta década con el fin de alcanzar el objetivo de neutralidad de carbono.

Nissan y la Universidad de Waseda en Japón prueban un proceso de reciclaje para motores eléctricos
Nissan y la Universidad de Waseda en Japón prueban un proceso de reciclaje para motores eléctricos | www.britoprensaracing.com

Nissan Motor Co., Ltd. y la Universidad de Waseda han anunciado el inicio de las pruebas en Japón de un proceso de reciclaje desarrollado conjuntamente que recupera de forma eficiente los compuestos de tierras extrañas de alta pureza de los imanes de los motores de los vehículos electrificados. El objetivo de las pruebas es permitir la aplicación práctica del nuevo proceso a mediados de la década de 2020.

La industria del automóvil está promoviendo la electrificación de los vehículos para hacer frente al cambio climático y conseguir una sociedad neutra en carbono. La mayoría de los motores de los vehículos electrificados utilizan imanes de neodimio, que contienen metales escasos de materiales extraños como el neodimio y el disprosio. Reducir el uso de estos materiales escasos es importante no solo por el impacto medioambiental de la minería y el refinado, sino también porque el equilibrio cambiante de la oferta y la demanda provoca fluctuaciones de precios tanto para los fabricantes como para los consumidores.

Para utilizar los limitados y valiosos recursos de forma más eficaz, desde 2010 Nissan ha estado trabajando desde la fase de diseño para reducir la cantidad1 de elementos pesados de tierras raras (REE, por sus siglas en inglés) en los imanes de los motores. Además, Nissan está reciclando los REE retirando los imanes de los motores que no cumplen los estándares de producción y devolviéndolos a los proveedores. En la actualidad, se realizan varios pasos, incluyendo el desmontaje y la retirada manuales. Por lo tanto, desarrollar un proceso más sencillo y económico es importante para lograr un mayor reciclaje en el futuro.

Desde 2017, Nissan colabora con la Universidad de Waseda, que tiene una sólida trayectoria en la investigación del reciclaje y la fundición de metales no ferrosos. En marzo de 2020, esta colaboración desarrolló con éxito un proceso pirometalúrgico que no requiere el desmontaje del motor.

Resumen del proceso:

  1. Se añade un material de carburación y arrabio al motor, que se calienta a un mínimo de 1400 ºC y comienza a fundirse.
  2. Se añade óxido de hierro a la mezcla fundida para oxidar los REE.
  3. A la mezcla fundida se le añade una pequeña cantidad de fundente a base de borato, que es capaz de disolver los óxidos de tierras raras incluso a bajas temperaturas y de recuperar los REE con gran eficacia.
  4. La mezcla fundida se separa en dos capas líquidas: la capa de óxido fundido (escoria) que contiene los REE flota en la parte superior y la capa de aleación de hierro y carbono (Fe-C), de mayor densidad, se hunde hasta el fondo.
  5. A continuación, los REE se recuperan de la escoria.

Las pruebas han demostrado que este proceso puede recuperar el 98 % de los REE de los motores. Este método también reduce el proceso de recuperación y el tiempo de trabajo en aproximadamente un 50% en comparación con el método actual, ya que no es necesario desmagnetizar los imanes ni desmontarlos.

En el futuro, Waseda y Nissan continuarán sus pruebas a gran escala con el objetivo de desarrollar una aplicación práctica, y Nissan recogerá los motores de los vehículos electrificados que se reciclen y seguirá desarrollando su sistema de reciclaje.

Nissan seguirá contribuyendo a la creación de una sociedad más limpia, segura e inclusiva como parte de sus esfuerzos para desarrollar una sociedad sostenible. A través de su Nissan Green Program 2022, Nissan está abordando cuatro cuestiones prioritarias: el cambio climático, la dependencia de los recursos, la calidad del aire y la escasez de agua. Nissan seguirá aspirando a la neutralidad de carbono y al uso cero de nuevos recursos materiales, y promoverá simultáneamente el uso de vehículos electrificados y el reciclaje y la reducción del uso de REE.

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