Entre 2000 e 2018, o número de baterias de íons de lítio produzidas aumentou 80 vezes. Em 2018, 66% deles foram utilizados em veículos elétricos. O desenvolvimento planeado da mobilidade eléctrica aumentará a procura de baterias, que, segundo a previsão da Agência Internacional de Energia, aumentará 17 vezes entre 2019 e 2030. Isto levanta muitas questões relacionadas com os materiais utilizados na produção destas baterias – que recursos estão envolvidos, que impacto tem a sua extracção no ambiente, podem ser recicladas?
Ao considerar os materiais atualmente utilizados para a fabricação de baterias de íons de lítio, deve-se ter em mente que existem diferentes tecnologias de baterias. Embora todas as baterias contenham lítio, os outros componentes são diferentes – as baterias dos telefones ou computadores contêm cobalto, enquanto as dos veículos podem conter cobalto com níquel ou manganês, ou nenhum cobalto, como é o caso das tecnologias de fosfato de ferro. É difícil identificar a composição química exata das baterias, pois é um segredo comercial. Além disso, regularmente são feitas melhorias com o objetivo de otimizar o desempenho das baterias, ou seja, a sua composição química evolui ao longo do tempo. Os principais materiais para a produção de baterias de íon-lítio são lítio, cobalto, níquel, manganês e grafite, todos associados a riscos de abastecimento e ambientais.
Quais são os impactos
A questão do impacto ambiental da produção de baterias é talvez ainda mais importante. Mesmo que existam materiais suficientes disponíveis, os impactos da sua utilização devem ser levados a sério.
Estudos mostram que a produção de baterias pode ter impactos significativos em termos de toxicidade humana ou poluição dos ecossistemas. Além disso, é necessário monitorizar as condições de trabalho em determinados países. A análise dos impactos ambientais requer um conhecimento abrangente da composição das baterias e dos processos de fabricação, mas, como mencionado, é difícil obter essas informações.
Processos de reciclagem
Existem duas famílias principais de processos de reciclagem de baterias que podem ser usadas individualmente ou em combinação. Nos processos pirometalúrgicos, os componentes orgânicos e plásticos são destruídos como resultado da exposição a altas temperaturas. Desta forma, restam apenas os componentes metálicos – níquel, cobalto, cobre, etc., que são então separados por processos químicos. Os métodos hidrometalúrgicos não incluem uma etapa de alta temperatura. Em vez disso, os componentes são separados graças a banhos com diferentes soluções, quimicamente adaptadas aos materiais pretendidos para recuperação.
Em ambos os casos, as baterias devem primeiro ser transformadas em pó. Ambos os processos estão atualmente a ser aplicados à escala industrial para reciclar baterias de iões de lítio para telefones e computadores portáteis, a fim de recuperar o cobalto que contêm. O material é tão valioso que a sua recuperação garante a rentabilidade económica do sector.
No entanto, como nem todas as baterias de iões de lítio para veículos eléctricos contêm cobalto, a questão do modelo económico para a sua reciclagem permanece por resolver, razão pela qual ainda não existe um sector real para o processamento destas baterias. A principal razão é a falta de um volume suficiente de baterias – a penetração generalizada de carros eléctricos é um fenómeno relativamente novo e as suas baterias ainda não atingiram o fim da sua vida útil.
Além disso, a definição deste fim de vida é em si uma questão de debate. Por exemplo, as baterias de tração são consideradas inutilizáveis quando perdem 20 ou 30% da sua capacidade, o que corresponde a uma perda equivalente de autonomia do veículo.
Há um debate em torno da potencial “segunda vida” das baterias para veículos eléctricos, o que lhes permitiria prolongar a sua vida útil e limitar o seu impacto ambiental. O primeiro problema associado a isto é a necessária reconfiguração das baterias e do seu mecanismo de monitorização. Em segundo lugar, as aplicações para estas baterias de capacidade reduzida devem ser identificadas. Poderiam ser utilizados, por exemplo, para sistemas de armazenamento de energia ligados à rede de distribuição de electricidade. No entanto, o operador de rede francês RTE considera que esta solução não é adequada, funcional e economicamente, e recomenda a reciclagem de baterias para veículos eléctricos no final da sua vida útil.
Estabelecendo um setor de reciclagem
O estabelecimento de um setor de reciclagem exigirá também um modelo económico capaz de se adaptar à vasta gama de tecnologias de baterias sem ter de implementar um grande número de processos de reciclagem diferentes.
Deve-se notar que abordar questões relativas aos impactos ambientais e à reciclagem não é fácil porque as tecnologias ainda não atingiram a maturidade e a sua sustentabilidade a longo prazo ainda não está garantida. Por estas razões, os impactos ambientais, económicos e sociais da produção e reciclagem de baterias de veículos eléctricos e dos seus materiais devem continuar a ser investigados.
