Harjavalta, Finlandia. Finlandia dio en abril de 2023 un paso importante en el desarrollo de una cadena europea de reciclaje de baterías al poner en operación comercial una planta hidrometalúrgica de Fortum Battery Recycling en la localidad de Harjavalta.
La instalación fue presentada por la compañía como la mayor planta de reciclaje hidrometalúrgico de baterías de Europa por capacidad y la primera instalación comercial a gran escala de este tipo en el continente. Su objetivo es recuperar materiales críticos contenidos en baterías de ion-litio que han llegado al final de su vida útil, así como en residuos procedentes de la fabricación de baterías.
La importancia de esta infraestructura va más allá del tratamiento de residuos. El reciclaje de estos materiales está relacionado con uno de los principales desafíos de la transición energética: conseguir suficiente litio, cobalto, níquel y otros minerales para fabricar baterías sin depender exclusivamente de nuevas actividades mineras y de proveedores ubicados fuera de Europa.
Una planta diseñada para cerrar el ciclo de las baterías
La instalación de Harjavalta forma parte de un sistema de reciclaje desarrollado por Fortum que combina diferentes etapas. Las baterías usadas no llegan directamente al proceso hidrometalúrgico como un producto terminado.
Primero deben ser recogidas, manipuladas y sometidas a procesos de tratamiento mecánico. En instalaciones como la de Ikaalinen, también en Finlandia, las baterías pueden ser desmontadas y trituradas para separar diferentes materiales y obtener un producto conocido como black mass o masa negra.
La masa negra contiene buena parte de los materiales activos de las baterías, entre ellos metales como litio, níquel, cobalto y manganeso. Posteriormente, este material puede ser enviado a Harjavalta para someterlo al tratamiento hidrometalúrgico. Fortum también incorporó a su cadena una instalación de pretratamiento en Kirchardt, Alemania, conectada con el proceso finlandés.
El concepto es relativamente sencillo de entender: en lugar de considerar una batería agotada como un residuo sin utilidad, se busca convertirla nuevamente en una fuente de materias primas.
¿Qué significa que el proceso sea hidrometalúrgico?
La hidrometalurgia es una tecnología utilizada para recuperar metales mediante procesos químicos en medios líquidos. En el caso del reciclaje de baterías, permite separar y recuperar los elementos presentes en la masa negra para obtener materiales que posteriormente pueden volver a utilizarse en la cadena de producción.
Este enfoque se diferencia de los procesos pirometalúrgicos, que utilizan temperaturas elevadas para tratar los materiales.
La ventaja potencial del método hidrometalúrgico es que permite realizar una separación más selectiva de determinados metales y puede alcanzar altas tasas de recuperación. En el caso de Fortum, la compañía señala que su tecnología puede recuperar hasta el 95 % de los metales valiosos y críticos contenidos en la masa negra.
Es importante precisar qué significa esta cifra: no quiere decir que el 95 % de toda la batería se convierta nuevamente en material útil. La cifra corresponde a los metales valiosos contenidos en la masa negra. Fortum señala, por separado, que la combinación de sus procesos mecánicos e hidrometalúrgicos permite reciclar más del 80 % de una batería.
¿Qué materiales pueden recuperarse?
Entre los materiales que forman parte del proceso se encuentran algunos de los elementos fundamentales para la fabricación de baterías modernas.
El litio es uno de los componentes esenciales de las baterías de ion-litio y resulta especialmente importante debido al crecimiento de los vehículos eléctricos y del almacenamiento de energía.
El cobalto es otro material de gran valor. Aunque las químicas de las baterías están evolucionando y algunas tecnologías reducen o eliminan su utilización, sigue siendo relevante en determinadas baterías de ion-litio.
También aparecen níquel y manganeso, además de otros materiales presentes en los diferentes componentes de las baterías.
En la planta de Harjavalta, Fortum informó en 2023 que ya estaba produciendo sulfatos de níquel y cobalto que cumplían las especificaciones de sus clientes. La compañía también señala que el proceso de su cadena de reciclaje permite recuperar productos químicos de batería como litio, cobalto, manganeso y níquel para su utilización posterior por fabricantes de baterías.
¿Qué es la «masa negra» de una batería?
La masa negra es uno de los conceptos fundamentales para entender cómo funciona el reciclaje moderno de baterías.
Cuando una batería de ion-litio llega al final de su vida útil, no simplemente se arroja a una máquina para obtener nuevamente litio. Antes debe pasar por diferentes etapas de desmontaje y tratamiento.
Durante el procesamiento mecánico se pueden separar elementos como carcasas, aluminio, cobre y otros componentes. La fracción que contiene buena parte de los materiales activos de los electrodos termina formando un polvo o mezcla conocida como black mass.
Esta masa concentra los materiales que posteriormente interesa recuperar mediante procesos químicos.
En términos sencillos, el proceso puede representarse así:
Batería usada → tratamiento y desmontaje → trituración y separación → masa negra → tratamiento hidrometalúrgico → recuperación de metales → materias primas para nuevas baterías.
De esta manera, el reciclaje intenta convertir una cadena lineal —extraer, fabricar, utilizar y desechar— en una cadena circular.
El objetivo: reducir la dependencia de materias primas importadas
Uno de los motivos por los que el proyecto de Finlandia resulta estratégico para Europa es la dependencia del continente de materias primas y de etapas de procesamiento ubicadas fuera de sus fronteras.
La fabricación de baterías requiere grandes cantidades de minerales y materiales especializados. A medida que aumenta la venta de vehículos eléctricos, también aumenta la necesidad de disponer de una cadena de suministro estable.
Fortum explicó que su planta de Harjavalta pretende contribuir a reducir la dependencia europea de materias primas críticas importadas y proporcionar materiales reciclados a los fabricantes de baterías.
Esto adquiere especial importancia porque una batería puede conservar materiales de alto valor incluso después de haber dejado de funcionar correctamente para el vehículo o dispositivo en el que se utilizaba.
En lugar de que esos materiales terminen convertidos en residuos, el reciclaje permite recuperar una parte de ellos y devolverlos al sistema productivo.
El vínculo con los vehículos eléctricos
El crecimiento de los vehículos eléctricos es uno de los principales factores que está impulsando el desarrollo del reciclaje de baterías.
Los automóviles eléctricos utilizan baterías mucho más grandes que las de teléfonos móviles, ordenadores portátiles u otros dispositivos electrónicos. Cuando estas baterías alcanzan el final de su vida útil, contienen una cantidad considerable de materiales que pueden tener valor económico.
El desafío consiste en construir una infraestructura capaz de recoger, transportar, desmontar y procesar esas baterías de manera segura y eficiente.
Fortum desarrolló precisamente una cadena que conecta diferentes etapas del proceso. Su instalación alemana de Kirchardt, por ejemplo, fue diseñada para realizar el pretratamiento de baterías y está conectada con la planta hidrometalúrgica de Harjavalta. Según la empresa, esa instalación alemana tiene capacidad para pretratar más de 3.000 toneladas de baterías al año.
La idea es que los residuos de baterías generados en distintas partes de Europa puedan incorporarse a una cadena regional de recuperación de materiales.
Una apuesta vinculada a la economía circular
El proyecto también representa una aplicación directa del concepto de economía circular.
En una economía tradicional, las materias primas se extraen, se transforman en productos, se utilizan y finalmente se desechan. En una economía circular se intenta mantener los materiales dentro del sistema productivo durante el mayor tiempo posible.
En el caso de las baterías, esto significa recuperar metales después de su utilización y convertirlos nuevamente en materias primas.
La importancia de esta estrategia aumenta debido a que el litio, el cobalto, el níquel y otros elementos son considerados materiales estratégicos o críticos para diferentes industrias.
El reciclaje no elimina la necesidad de extraer minerales nuevos, pero puede disminuir la presión sobre las materias primas vírgenes a medida que aumente la cantidad de baterías disponibles para reciclar.
Europa endurece sus objetivos de reciclaje
La construcción de instalaciones como la de Harjavalta también debe entenderse dentro de un contexto regulatorio europeo.
La Unión Europea aprobó en 2023 un nuevo Reglamento sobre baterías y residuos de baterías que regula diferentes etapas del ciclo de vida de estos productos, desde su fabricación hasta su reutilización y reciclaje.
Entre sus objetivos se encuentra alcanzar una recuperación mínima del 50 % del litio contenido en los residuos de baterías para finales de 2027 y del 80 % para finales de 2031.
Para materiales como el cobalto, cobre, plomo y níquel, los objetivos de recuperación son del 90 % para finales de 2027 y del 95 % para finales de 2031.
Además, la normativa establece progresivamente requisitos relacionados con el contenido reciclado de determinados materiales en las nuevas baterías.
Esto significa que el reciclaje dejará de ser únicamente una actividad complementaria para convertirse en una parte cada vez más importante de la industria europea de baterías.
Un proceso que no está exento de desafíos
Aunque el reciclaje de baterías representa una oportunidad ambiental y económica, no significa que el proceso sea sencillo ni que todos sus problemas estén resueltos.
Las baterías de ion-litio son productos complejos y pueden representar riesgos durante su manipulación, almacenamiento, transporte y tratamiento. Por eso, las instalaciones especializadas necesitan sistemas de seguridad adecuados.
También existen desafíos económicos. El reciclaje debe competir con el precio de las materias primas obtenidas directamente de la minería y con los costes asociados a la energía, el transporte y los procesos químicos.
A esto se suma otro factor: la cantidad de baterías disponibles para reciclar actualmente no es necesariamente suficiente para satisfacer toda la demanda futura. La industria europea todavía está construyendo la infraestructura necesaria para afrontar el enorme volumen de baterías que llegará al final de su vida útil durante las próximas décadas.
Un análisis publicado por Reuters en 2024 señaló que Europa tenía potencial para recuperar suficientes materiales de baterías como para contribuir a la fabricación de baterías para millones de vehículos eléctricos hacia 2030, pero también advertía de problemas relacionados con los costes energéticos, la financiación y la capacidad de reciclaje.
La tecnología seguirá evolucionando
La planta de Harjavalta no representa necesariamente el punto final de esta tecnología. El sector continúa investigando métodos para aumentar la recuperación de materiales, reducir el consumo de productos químicos y disminuir la generación de residuos durante el proceso.
De hecho, Fortum desarrolla actualmente su proyecto Next Hydromet, una iniciativa destinada a demostrar una nueva generación de procesos hidrometalúrgicos. La empresa señala que este proyecto incorpora separación cromatográfica y producción electroquímica de determinados productos químicos utilizados durante el proceso.
La planta piloto prevista para este proyecto tendría una capacidad de 3.000 toneladas de masa negra al año y estaría orientada a producir sulfato de níquel, sulfato de cobalto e hidróxido de litio de alta pureza.
Esto muestra que el reciclaje de baterías está evolucionando desde una actividad experimental hacia una industria tecnológica propia.
Finlandia busca consolidar un ecosistema de baterías
La planta de Harjavalta tampoco funciona de manera aislada. Forma parte de un ecosistema finlandés que intenta integrar diferentes etapas relacionadas con los materiales para baterías.
Un ejemplo es la colaboración anunciada en 2023 entre Fortum y Terrafame, mediante la cual los materiales recuperados de la masa negra de baterías usadas —como níquel y cobalto— podían incorporarse nuevamente a la producción de productos químicos utilizados en baterías para vehículos eléctricos.
Este tipo de integración es importante porque permite acercarse al concepto de circuito cerrado: los materiales extraídos inicialmente de la naturaleza pueden terminar siendo recuperados después de su utilización y reincorporados a la fabricación de nuevas baterías.
¿Por qué es importante esta planta?
La relevancia de Harjavalta se puede resumir en cuatro aspectos principales.
Primero, seguridad de suministro. Europa necesita diversificar sus fuentes de materias primas críticas y reducir su vulnerabilidad ante interrupciones internacionales de suministro.
Segundo, economía circular. Las baterías usadas dejan de ser únicamente un residuo y se convierten en una fuente secundaria de materias primas.
Tercero, transición energética. El crecimiento de los vehículos eléctricos requiere enormes cantidades de baterías y, por tanto, de materiales para fabricarlas.
Cuarto, innovación industrial. La hidrometalurgia ofrece una alternativa tecnológica para recuperar materiales de alto valor y devolverlos a la cadena productiva.
Un paso hacia una industria de baterías más circular
La puesta en marcha comercial de la planta de Harjavalta en 2023 marcó un momento relevante para la industria europea de reciclaje de baterías. Su importancia no reside únicamente en la cantidad de residuos que puede procesar, sino en el modelo industrial que representa: recuperar materiales críticos y devolverlos a la fabricación de nuevas baterías.
La transición hacia la movilidad eléctrica no termina cuando un automóvil deja de utilizar su batería. El verdadero desafío consiste en qué ocurre después. Una batería que ha terminado su vida útil todavía puede contener materiales estratégicos y valiosos.
En ese contexto, instalaciones como la de Finlandia buscan convertir el final de la vida útil de una batería en el comienzo de un nuevo ciclo productivo.
El reto para Europa será ampliar esta infraestructura al mismo ritmo que crece el parque de vehículos eléctricos y garantizar que el reciclaje sea técnica, económica y ambientalmente viable.
Por ahora, Harjavalta representa uno de los ejemplos más destacados de esa estrategia: extraer valor de las baterías usadas para reducir la necesidad de comenzar siempre desde cero con nuevas materias primas.