Nissan prueba un proceso de reciclaje para motores de vehículos electrificados

 Nissan Motor Co., Ltd. y la Universidad de Waseda anunciaron el inicio de las pruebas en Japón de un proceso de reciclaje desarrollado conjuntamente que recupera de manera eficiente compuestos de tierras poco comunes y con alta pureza, a partir de imanes de motores de vehículos electrificados. La prueba tiene como objetivo permitir la aplicación práctica del nuevo proceso a mediados de la década de 2020.

La industria automotriz está promoviendo la electrificación de vehículos para hacer frente al cambio climático y lograr una sociedad neutra en emisiones de carbono. La mayoría de los motores de los vehículos eléctricos utilizan imanes de neodimio, que contienen escasos metales de tierras raras como el neodimio y el disprosio. Reducir el uso de tierras raras escasas es importante no solo por el impacto ambiental de la minería y el refinado, sino también porque el equilibrio cambiante de la oferta y la demanda conduce a fluctuaciones de precios tanto para los fabricantes como para los consumidores.

Para utilizar recursos limitados y valiosos de manera más eficaz, desde 2010 Nissan ha estado trabajando desde la etapa 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 REEs eliminando imanes de motores que no cumplen con los estándares de producción y regresándolos a los proveedores. Actualmente, están involucrados varios pasos, incluido el desmontaje y la extracción manual. Por lo tanto, desarrollar un proceso más simple y económico es importante para lograr un mayor reciclaje en el futuro.

Desde 2017, Nissan ha estado colaborando 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, la colaboración desarrolló con éxito un proceso de pirometalurgia que no requiere desmontaje del motor.

Vista general del proceso:

1. Al motor se le agrega un material de cementación y arrabio, que luego se calienta a por lo menos 1.400 C y comienza a derretirse.
2. Se agrega óxido de hierro para corroer los REE en la mezcla fundida.
3. Se agrega a la mezcla fundida una pequeña cantidad de fundente a base de borato, que es capaz de disolver óxidos de tierras raras incluso a bajas temperaturas y recuperar REE de manera altamente eficiente.
4. La mezcla fundida se separa en dos capas líquidas, con la capa de óxido fundido (escoria) que contiene los REE flotando en la parte superior y la capa de aleación de hierro-carbono (Fe-C) de mayor densidad en 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 tiempo de trabajo en aproximadamente un 50% en comparación con el método actual porque no es necesario desmagnetizar los imanes, ni quitarlos y desmontarlos.

En el futuro, Waseda y Nissan continuarán sus pruebas en instalaciones a gran escala con el objetivo de desarrollar aplicaciones prácticas, y Nissan recolectará motores de vehículos electrificados que se están reciclando y continuará desarrollando su sistema de reciclaje.

Nissan seguirá contribuyendo a la construcción de una sociedad más limpia, segura e inclusiva como parte de sus esfuerzos por desarrollar una sociedad sostenible. A través del Nissan Green Program 2022, Nissan está abordando cuatro temas prioritarios: cambio climático, dependencia de recursos, calidad del aire y escasez de agua. Nissan continuará apuntando a la neutralidad de carbono y cero uso de nuevos recursos materiales, y simultáneamente promoverá el uso de vehículos electrificados y el reciclaje y uso reducido de REE.