1. Estudi de la generació d'entropia per als processos de producció i reciclatge de la bateria d'un vehicle elèctric
- Author
-
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Electrònica, Cuadras Tomàs, Àngel, Vives i Escobar, Pol, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Electrònica, Cuadras Tomàs, Àngel, and Vives i Escobar, Pol
- Abstract
En aquest treball s’ha realitzat un estudi de la generació d’entropia derivada dels processos de producció i reciclatge per a la bateria d’un vehicle elèctric. S’ha calculat l’augment d’entropia produït pel consum energètic durant els processos de producció i reciclatge i també per la barreja dels gasos emesos durant aquests processos amb l’aire atmosfèric. Paral·lelament s’ha descrit una metodologia que permet quantificar l’entropia per a la producció i reciclatge per a les bateries de vehicles elèctrics. Per tal de determinar l’energia consumida i les emissions derivades dels processos de producció i reciclatge de la bateria s’han utilitzat els models GREET 2023 i EverBatt 2020 respectivament. Aquests models permeten realitzar un estudi del cicle de vida per al reciclatge i producció per a les bateries de vehicles elèctrics. S’ha obtingut per a una bateria d’ió liti NMC111 amb una capacitat d’emmagatzematge energètic de 84,12 kWh una generació d’entropia de 286,17 MJ/K. S’ha estudiat l’entropia per a tres metodologies de reciclatge pirometal·lúrgic, hidrometal·lúrgic i reciclatge directe per a les quals s’ha obtingut un increment d’entropia de 12,42 MJ/K, 21,12MJ/K i 19,57MJ/K respectivament., En este trabajo se ha realizado un estudio de la generación de entropía derivada de los procesos de producción y reciclaje de la batería de un vehículo eléctrico. Para el cálculo de la entropía se ha considerado el consumo energético y la combinación de los gases emitidos con el aire para los procesos de producción y reciclaje de la batería. Para determinar la energía consumida y las emisiones derivadas de la producción y reciclaje de las baterías se han utilizado los modelos GREET 2023 i EverBatt 2020. El modelo GREET permite realizar un estudio del ciclo de vida para la producción de la batería mientras que el modelo EverBatt permite estudiar el impacto ambiental del proceso de reciclaje. Se ha obtenido para una batería de ion litio NMC111 con una capacidad de almacenaje energético de 84,12kWh una generación de entropía de 286,17MJ/K. Para las tres metodologías de reciclaje estudiadas se ha obtenido un incremento de la entropía de 12,42MJ/K, 21,12MJ/K i 19,57 MJ/K para las técnicas de reciclaje pirometalúrgica, hidrometalúrgica i reciclaje directo respectivamente., In this study an entropy generation analysis for the production and recycling of an electric vehicle battery has been performed. Entropy due to energy consumption during production and recycling of the battery and entropy generation caused by the mixing of the emitted gases during these processes with the atmospheric air have been considered. In parallel a methodology for entropy calculation for production and recycling for electric vehicle batteries has been defined. In order to quantify the energy consumption and emissions from the production and recycling process a model-based study has been done. The models used to this purpose are GREET 2023 and EverBatt 2020. These models allow a life cycle analysis for recycling and manufacturing process of electric vehicle batteries. For an ion lithium NMC111 battery with an 84,12kWh capacity an entropy generation of 286,17MJ/K is obtained for the production process meanwhile for the recycling processes an entropy of 12,42MJ/K, 21,12MJ/K and 19,57MJ/K for pyrometallurgic, hydrometallurgical and direct recycling respectively has been found.
- Published
- 2024