Reciclagem de baterias, um desafio de inovação e circularidade

A reciclagem de baterias de iões de lítio é um desafio que pode fazer a diferença para um futuro com baixas emissões.Uma empresa americana encontrou uma solução.

• As baterias de íons de lítio são essenciais para um futuro com baixas emissões.A procura pelas suas matérias-primas (lítio, cobalto, níquel e cobre) deverá crescer substancialmente.
• Ascend Elements é uma empresa norte-americana que recicla metais de baterias, revendendo materiais catódicos mais eficientes aos fabricantes.
• Entre as dificuldades de desmontagem e as baixas taxas de recolha e reciclagem, a gestão de resíduos de baterias na Europa ainda é uma questão em aberto.

Em conversas que giram em torno do conceito de transição energética é impossível não ouvi-los mencionados pelo menos uma vez.O baterias de íon de lítio, usado paracarro elétrico e isso armazenamento de energia, são essenciais para a descarbonização da economia global.No entanto, coloca-se a questão de saber se a quantidade de metais (as chamadas matérias-primas) que compõem as baterias é suficiente para cobrir a procura crescente.Num cenário de emissões líquidas zero até 2050, sim estima que a demanda por lítio aumentará em 2.000%.Isso de cobalto crescerá aproximadamente 600%, o do níquel 300% e o do cobre quase 200%.

Também por causa guerra na Ucrânia, os preços destes metais estão a registar um aumento significativo.Com um China dominante no mercado de veículos elétricos, a Europa e os Estados Unidos terão que se concentrar em soluções recuperação e reciclagem de baterias e os materiais que os compõem.Se por um lado é cada vez mais importante concebê-los com uma abordagem circular (ecodesign), por outro lado a inovação também pode resolver muitos problemas.

A reciclagem inovadora de matérias-primas críticas

Em vez de reciclar todo o componente catódico das baterias (que se degrada com o tempo) como fazem os concorrentes, a empresa norte-americana Ascender Elementos desenvolveu um processo de upcycling que recupera metais, colocando-os de volta em circulação na cadeia de abastecimento.O materiais catódicos regenerados então eles vêm vendido “sob medida” para que os fabricantes de baterias possam exigir diferentes concentrações de níquel, cobalto e manganês dependendo de suas necessidades.

Na prática, o processo inovador, patenteado como hidro-cátodo, destrói baterias gastas transformando resíduos em areia escura.Após a remoção de todas as impurezas – incluindo pedaços de plástico, alumínio e cobre – obtém-se níquel, cobalto e lítio.Aqueles metais que constituem o cátodo de uma bateria.

“Recuperamos os metais das baterias de íon de lítio e os transformamos em uma matéria-prima muito útil para os fabricantes”, disse Michael O'Kronley, CEO da Ascend Elements, à imprensa.“Ao compensar a mineração necessária para produzir baterias tradicionais, conseguimos reduzir o pegada de carbono.É um processo complexo, que levou décadas para ser aperfeiçoado."

Além de fazer reciclagem, a tecnologia tem outra vantagem.Segundo um estudo publicado na revista científica Joule, as baterias feitas de metais reciclados da Ascend Elements têm um ciclo de vida que excede em 50% o das baterias tradicionais e carregam mais rápido;Especificamente, a capacidade de energia aumenta em 88%.

As dificuldades da reciclagem de baterias na Europa

O que fazer quando existem baterias diferentes, mal projetadas e, portanto, pouco recicláveis?Para resolver esta questão crítica, o Parlamento Europeu ha proposto um novo regulamento para substituir o antigo Diretiva 2006/66/CE. O objetivo é tornar circulares as baterias dos eletrodomésticos, smartphones e meios de transporte, tudo isso até 2024.“Eles devem ser projetados para que os consumidores e operadores independentes possam removê-los eles próprios com facilidade e segurança”, diz a proposta.

O problema é real.Na Europa são gerados mais todos os anos 1,9 milhão de toneladas de resíduos de baterias que atualmente não foram concebidos para serem recuperados no final da sua vida útil:portanto, também é difícil extraí-los do equipamento e desmontá-los.Ao contrário do método “destrutivo” do Ascend Elements, porém, a pesquisa está se concentrando mais na desmontagem automática de componentes.Por enquanto esta operação é realizada manualmente em laboratório;Tornar este método escalável, portanto, continua a ser um desafio complexo.

De acordo com um estudar do Eurobat, as taxas de recolha e reciclagem mais elevadas são alcançadas pelas baterias de chumbo-ácido para veículos (99 por cento).No entanto, as taxas de arrecadação são baixas baterias portáteis:em 2018 apenas o 48 por cento dos que são vendidos na Europa foram recolhidos para reciclagem, o que resulta na perda de grandes quantidades de recursos preciosos.De acordo com eu dados da Comissão Europeia, a reciclagem está mais orientada para a recuperação de cobalto, níquel e cobre, considerados economicamente mais valiosos, com uma eficiência estimada em 95 por cento para o cobalto e o níquel e 80 por cento para o cobre.No entanto, o volume de metais recuperados que são posteriormente utilizados para a produção de baterias permanece muito baixo.Apenas 12% do alumínio, 22% do cobalto, 8% do manganês e 16% do níquel utilizado na UE são realmente inseridos num circuito de upcycling.

A reciclagem de baterias, especialmente baterias de íon de lítio, é um mundo em constante evolução.O'inovação e um abordagem circular pode mitigar o impacto climático de matérias-primas que já são protagonistas de transição energética.