Los robots se unen a la batería y reciclan el ejército, más seguro que el desmontaje artificial

Forfatter: Iflowpower – Fournisseur de centrales électriques portables

Investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Oak Ridge de EE. UU. han desarrollado un sistema robótico de desmontaje de paquetes de baterías de vehículos eléctricos usados, han recuperado, renovado y reutilizado materiales clave, al tiempo que reducen los residuos tóxicos. A medida que el automóvil eléctrico crezca en los próximos 20 años, ¿cómo recuperar el problema de los grandes paquetes de baterías de iones de litio que le proporcionan energía? Los ingenieros de ORNL han hecho una demostración de que los robots pueden acelerar el desmontaje, para que los trabajadores realicen este proceso y mejoren enormemente la producción.

Timmcintyre, investigador principal en electrificación e infraestructura energética de ORNL, dijo que solo se recicla una pequeña parte de la batería de iones de litio de los automóviles y que la mayoría de los procesos utilizados para el reciclaje no están automatizados. Independientemente de que el reciclador solo quiera pasar a través de la carcasa exterior para entrar en contacto con la batería y reemplazar las piezas de desgaste, es un montón de baterías completamente recicladas para recuperar cobalto, litio, láminas metálicas y otros materiales, el primer paso es el diagnóstico de la batería, con el fin de manipular y desmontar de manera segura y eficiente. McINTyre dijo: "Con nuestro sistema, cuando el robot recoge el paquete de baterías y lo coloca en la línea de producción, marca el último contacto del ser humano con él hasta que se convierte en piezas y partes.

Limitar la interacción humana es importante para la seguridad y la eficiencia. El robot puede quitar rápidamente pernos y otras carcasas, y los operadores humanos deben llevar a cabo procesos estrictos y largos, descargar las baterías usadas antes del desmontaje manual. El desmontaje automático reduce el contacto de los seres humanos con los productos químicos tóxicos de la batería, así como los altos niveles de potencia cercanos a los 900 voltios en algunos vehículos más nuevos.

Como parte del Instituto de Materiales Clave de Energía (CMI), el sistema de automatización se puede reconfigurar fácilmente como cualquier tipo de pila de baterías. Se puede programar para acceder solo a un módulo de batería separado para su reacondicionamiento o como reutilización de almacenamiento de energía fijo, o se puede desmontar la batería hasta el nivel de batería para su separación y recuperación de material. Este trabajo se basa en el conocimiento profesional de los proyectos llevados a cabo por ORNL, y estos proyectos están centrados en la recuperación de imanes de tierras raras mediante robots.

Los ingenieros también demuestran que estos imanes se pueden reutilizar directamente en el motor. El desmontaje automático de componentes que contienen materiales clave no solo elimina el desmontaje manual que requiere mucho trabajo, sino que también proporciona un proceso eficaz que separa los componentes en flujos de mayor valor, donde los materiales clave se concentran en materias primas separadas para el tratamiento de recuperación. Este valor agregado es una parte importante del establecimiento de un proceso económicamente viable. Jonathanharter, miembro del grupo del proyecto ORNL, dijo que los investigadores siguen el mismo protocolo: descomponer manualmente los componentes usados ​​y recopilar datos para el proceso de creación de sistemas de automatización de controladores necesarios para la robótica y el control.

La comunidad industrial no está limitada en cuanto a la cantidad de baterías que puede incorporar a este proceso, y ha habido una gran cantidad de retrasos, y el factor restrictivo es el tiempo necesario para descargar y desmontar manualmente. Harter estima que en algunos procesos, el tiempo requerido para desmontar manualmente 12 pilas de baterías, el sistema de automatización puede procesar 100 o más. El siguiente paso podría ser ampliar este proceso a escala comercial.

El equipo de McINTyre también vio oportunidades de aplicar desmontajes similares en sistemas de transmisión de vehículos eléctricos para recuperar imanes de tierras raras, cobre, acero y equipos electrónicos de potencia completos. Hart dijo que, para que el reciclaje sea económicamente más factible, debe realizarse con un alto rendimiento y ser lo suficientemente flexible para manejar múltiples bienes de consumo en una instalación. Dijo: "Si se espera que el mercado de automóviles eléctricos se desarrolle en los próximos 10 a 20 años, necesitaremos resolver el problema de la logística de residuos y tratar estos vehículos y baterías de desecho como el núcleo de la cadena de suministro de materiales de fabricación.

"El sistema se desarrolla y se demuestra en el centro de investigación, integración y despliegue de redes de ORNL. Este trabajo se basa en el conocimiento profesional desarrollado por ORNL, que se centra en robots para extraer el disco duro para recuperar imanes de tierras raras. Los ingenieros también demuestran que estos imanes se pueden reutilizar directamente en el motor.