Las nuevas tecnologías podrían suponer un avance decisivo. Aquí es precisamente donde entra en juego el proyecto de investigación germano-chileno «PaNaBat». PaNaBat tiene como objetivo establecer una plataforma de red germano-chilena a largo plazo que refuerce la colaboración en materia de investigación, formación, transferencia de tecnología y cooperación industrial en los ámbitos de las materias primas sostenibles para baterías, la extracción de litio y el reciclaje de baterías.
Además, el proyecto contribuye a la diversificación y regionalización de las cadenas de suministro, lo que favorece una mayor presencia internacional en la exportación de litio y otras materias primas críticas para la producción de celdas de batería.
La investigación de materiales y el desarrollo de procesos desempeñan un papel fundamental para el uso sostenible del litio en la producción de baterías. El litio es una de las materias primas más importantes para la industria de las baterías y la movilidad eléctrica en Alemania y Europa. Aproximadamente entre el 54 % y el 75 % de las reservas mundiales de litio se encuentran en América Latina, principalmente en el «triángulo del litio» formado por Chile, Bolivia y Argentina. Actualmente, la extracción se lleva a cabo principalmente en el desierto de Atacama, en Chile, mediante grandes estanques de evaporación. Este procedimiento puede provocar pérdidas considerables de agua y tener un gran impacto en el medio ambiente, especialmente en ecosistemas sensibles y en zonas en las que los recursos hídricos también son importantes para la población local y las actividades agrícolas.
En este contexto, las nuevas tecnologías, más sostenibles y eficientes, cobran importancia pues son más sostenibles y eficientes. Enfoques innovadores como la extracción directa de litio (DLE) y los procesos de evaporación en circuito cerrado están siendo investigados, por ejemplo, por la Universidad Católica del Norte (UCN) en Chile y varios institutos Fraunhofer en Europa. Para abordar los retos ecológicos asociados al aumento de la producción, también es necesario tener en cuenta el análisis de la ecología de los procesos adaptados a las condiciones locales.
El proyecto de cooperación internacional PaNaBat pretende establecer una intensa colaboración entre Alemania y Chile en el ámbito de la investigación y el desarrollo para la extracción de litio que ahorre recursos y energía. Con ello se pretende sentar las bases para una economía circular sostenible en el mercado europeo de las baterías.
Participan en el proyecto la Universidad Católica del Norte de Chile con su Centro de I+D+i del Litio (I+D+i significa Investigación + Desarrollo + innovación), Fraunhofer Chile, así como los institutos alemanes Fraunhofer de Tecnología de Capas y Superficies (IST), de Sistemas de Energía Solar (ISE) y de Investigación de Silicatos (ISC). El Fraunhofer ISC es también el responsable de la coordinación del proyecto.
Un elemento central de este proyecto es la creación de una plataforma de información y networking que conecte a socios de cooperación, empresas e instituciones de investigación. Ya en la fase de desarrollo se pondrán en marcha los primeros proyectos piloto para poner a prueba y seguir desarrollando la plataforma y su estructura organizativa. Posteriormente se pondrán en marcha otros proyectos con socios externos para reforzar el intercambio y la cooperación.
El proyecto también reviste una gran importancia desde el punto de vista económico. La garantía de fuentes sostenibles de litio y el desarrollo de procesos de reciclaje modernos refuerzan la independencia en materia de materias primas y la competitividad. Al mismo tiempo, las empresas y los centros de investigación chilenos se beneficiarán de esta colaboración, ya que obtendrán acceso a nuevas tecnologías y a los mercados internacionales.
Además, PaNaBat se centra en el desarrollo de una economía circular sostenible para los materiales de las baterías, como el litio, el cobalto, el níquel y el aluminio. En este contexto, se presta especial atención a los procesos avanzados de reciclaje con ciclos cerrados de materiales y bajas emisiones de CO2, así como al desmontaje automatizado de baterías, a las nuevas tecnologías de clasificación y a los procesos de tratamiento eficientes. El objetivo no es recuperar los materiales contenidos hasta el nivel elemental, sino tratarlos de manera que se conserve al máximo su funcionalidad, para poder reutilizarlos directamente en la producción de baterías. La alianza estratégica con Chile reviste una importancia especial en este contexto, sobre todo si los productos químicos de proceso, como el hidróxido de litio o el carbonato de litio, pueden fabricarse mediante nuevos procesos más sostenibles, como el DLE. Igualmente importantes son la transferencia de conocimientos técnicos, así como la adaptación de las etapas de proceso de la industria minera y de refino al reciclaje de baterías.
Otro de los ejes centrales es la evaluación del impacto medioambiental de las nuevas tecnologías. La integración del análisis del ciclo de vida (LCA) y la ingeniería del ciclo de vida (LCE) en el desarrollo de nuevos productos y procesos mediante el concepto de ingeniería computacional integrada del ciclo de vida (ICLCE) permite optimizar los procesos de producción ya en una fase temprana de desarrollo. De este modo, las soluciones robustas y sostenibles pueden trasladarse más rápidamente a la aplicación industrial.
PaNaBat cuenta con el apoyo de un consejo asesor industrial, integrado por empresas alemanas y chilenas, principalmente pequeñas y medianas empresas (pymes). A medida que avance el proyecto, el consejo asesor participará activamente en la implementación. De este modo, se crea una red de investigación e industria para la cooperación internacional que desarrolla soluciones concretas para una producción de baterías más sostenible, en beneficio de la economía, la sociedad y el medio ambiente en Europa y Chile.