O que acontecerá quando milhões de baterias de carros elétricos acabarem?

Apr 27, 2023

O mercado de carros elétricos está crescendo durante o esforço global para reduzir as emissões no caminho para um futuro líquido zero.

As vendas de veículos elétricos aumentaram 60% no ano passado, ultrapassando a marca de 10 milhões pela primeira vez, mostram dados do Fórum Econômico Mundial.

Em 2017, os veículos elétricos representavam apenas um em cada 70 carros novos de passageiros vendidos, mas em 2022 representavam uma em cada sete dessas vendas.

A ascensão do veículo elétrico não mostra sinais de desaceleração, mas sua popularidade pode ser problemática para o meio ambiente?

Um desafio criado pela mudança para o elétrico é como lidar com as baterias gastas que alimentam os EVs. As estimativas sugerem que milhões de toneladas de baterias chegarão ao fim de sua vida útil apenas na década de 2020.

Quando a vida útil de aproximadamente 10 anos de uma bateria terminar, o ideal é que ela seja usada para armazenamento estacionário de energia, como em residências ou como backup para melhorar a estabilidade das redes elétricas, antes de ser eventualmente reciclada.

Enviar baterias para aterros seria um desperdício e prejudicial ao meio ambiente, enquanto a mineração de alguns materiais está associada a preocupações ambientais e de direitos humanos, tornando a reciclagem para permitir a reutilização especialmente importante.

Em dezembro, em uma medida que pode ser replicada em outros lugares, a UE aprovou uma legislação exigindo que as montadoras reciclem as baterias usadas e recuperem uma proporção mínima dos materiais.

Muitos grupos de pesquisa universitários e empresas iniciantes estão desenvolvendo maneiras melhores de extrair essas substâncias valiosas para permitir a reutilização em novas baterias.

Dr. Sebastian Leaper, executivo-chefe da Watercycle Technologies, centro, e Dr. Ahmed Abdelkarim, seu diretor de tecnologia, à direita, com membros da equipe de laboratório. Foto: Watercycle Technologies

Entre eles está a Watercycle Technologies, fundada em 2020 e derivada da Universidade de Manchester, no Reino Unido.

De acordo com o Dr. Sebastian Leaper, seu principal executivo, sem a reciclagem efetiva dos materiais, o setor “ficaria apenas dependente da disponibilidade de recursos naturais”.

"O que a sustentabilidade, o que o zero líquido representa, de certa forma, é a libertação dos grilhões da escassez de recursos, que é a base das economias de combustíveis fósseis", diz o Dr. Leaper, que é do Reino Unido.

"Você precisa ter uma economia circular em que todos esses metais sejam reciclados para que seja sustentável."

Em comparação com muitos outros materiais, os metais são ideais para reciclagem porque, em teoria, podem ser reciclados infinitamente. O papel, por outro lado, pode ser reciclado apenas cerca de sete vezes, porque as fibras encurtam e enfraquecem.

No entanto, extrair e purificar os metais em baterias de VEs não é fácil, porque muitas vezes as células precisam ser trituradas, criando uma substância chamada massa negra, uma mistura de elementos como grafite, níquel, manganês, cobalto e lítio.

Freqüentemente, a massa negra é usada principalmente para a extração de níquel e cobalto, ambos metais de alto valor.

O lítio é fundamental para o funcionamento das baterias de íon-lítio e, à medida que a demanda por baterias aumentou, o preço também aumentou, que quadruplicou em 2021. De acordo com isso, diz o Dr. Leaper, a tecnologia de reciclagem mudou mais para a extração de lítio também.

A Watercycle Technologies trabalhou para dar um passo adiante, além de extrair carbonato de lítio de grau comercial de baterias gastas, além de extrair grafite puro, que também pode ser reutilizado.

Uma forma de carbono, a grafite tem um valor muito inferior ao do lítio, mas é utilizada em quantidades muito maiores, sendo o maior constituinte individual de algumas baterias de VE, pelo que o valor das duas substâncias por bateria é quase o mesmo.

A empresa desenvolveu sua tecnologia em parceria com uma empresa chamada RSBruce em Sheffield, a leste de Manchester.

Existem várias abordagens para extrair as substâncias em baterias EV gastas. Uma delas, chamada pirometalúrgica, faz uso dos métodos da pirometalurgia, onde os materiais são aquecidos a temperaturas extremas, permitindo que sejam separados por terem diferentes pontos de fusão.