Publicado em 24 de outubro de 2024 por Mecânica de Comunicação

Reciclagem como alternativa para mitigar impactos ambientas de baterias de íon de lítio

A demanda global por baterias de íon de lítio (LIBs) deve aumentar rapidamente nos próximos anos. Até 2030 espera-se um aumento de 14 vezes na demanda por LIBs. Esse crescimento acelerado é impulsionado por políticas de transição energética de baixo carbono para a mitigação das mudanças climáticas, isso porque as LIBs têm papel central no armazenamento de energia renovável e eletrificação de veículos, opções promissoras para a redução das emissões globais de gases de efeito. Essas baterias são também amplamente utilizadas em produtos tecnológicos portáteis, como smartphones, tablets e notebooks.

 O aumento da demanda traz preocupações sobre problemas ambientais decorrentes do aumento do consumo de recursos naturais para a produção e no gerenciamento desses resíduos perigosos no fim de vida útil. A produção das LIBs envolve o suprimento de uma variedade de matérias-primas metálicas e produtos químicos. O ciclo de vida das LIBs causa impactos ambientais por meio da poluição da água, emissões para o ar e geração de resíduos sólidos perigosos.

Alguns dos materiais utilizados, como Lítio, Cobalto, Níquel, Manganês e Grafite são extraídos de fontes naturais não renováveis, resultando em impactos ambientais e sociais significativos devido a depleção de recursos minerais e poluição ambiental. Para produzir 1 tonelada de lítio a partir de minério é necessário a extração de 250 toneladas do minério espodumênio. Para extrair 1 tonelada de lítio de salmouras, é preciso 750 toneladas de salmouras e 2000 toneladas de água.

O uso crescente de LIBs acarreta na geração de milhares de toneladas de resíduos de LIBs por ano. As previsões apontam que, até 2030, serão gerados 2 milhões de toneladas de baterias de veículos elétricos a cada ano, com esse número se multiplicando na década seguinte. Esse fluxo crescente traz desafios relacionados ao gerenciamento adequado desses resíduos. Como as LIBs são classificadas como resíduos perigosos, devido a toxicidade do conteúdo de metais pesados e eletrólito, o descarte inadequado pode causar efeitos adversos à saúde humana e ao meio ambiente, devendo ser evitado ou reduzido ao máximo.

A recuperação de matérias-primas das LIBs, através da reciclagem, é apontada como uma solução adequada para limitar a necessidade de extração de recursos naturais e mitigar a poluição do descarte inadequado. Essa prática evita o desperdício de recursos e reduz a poluição ambiental, pois as baterias em fim de vida são gerenciadas adequadamente para fornecer um suprimento secundário de materiais. Espera-se que grande parte da demanda futura de metais para a produção das LIBs seja atendida pela reciclagem, que ajuda na promoção de padrões de economia circular, auxiliando na redução do consumo de metais críticos virgens e o descarte de resíduos sólidos perigosos.

Entretanto, para que a reciclagem das LIBs entregue os benefícios elencados torna-se essencial o desenvolvimento, implementação e avaliação de processos adequados. As tecnologias para a reciclagem de LIBs em fim de vida ainda se encontra em estágios iniciais de implantação em escalas industriais. Por isso, a eficácia de processos de recuperação de materiais deve ser monitorada e avaliada frente aos ônus causados pelos processos envolvidos na cadeia reversa.

Para orientar os esforços de sustentabilidade ambiental e avaliar potenciais impactos ambientais, a metodologia de Avaliação do Ciclo de Vida (LCA) é reconhecida como uma técnica adequada, ao permitir entender e avaliar se os benefícios ambientais reivindicados das soluções podem ser alcançados e em que medida. A estrutura padronizada da LCA propicia uma análise quantitativa e detalhada das possibilidades para melhorar o desempenho ambiental dos processos de reciclagem de LIBs.

As informações acima foram extraídas da dissertação de mestrado Avaliação do Ciclo de Vida de cenários para reciclagem de baterias de íons de lítio no Brasil, defendida por Ana Mariele Domingues, no Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da Faculdade de Engenharia - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” - UNESP, sob orientação do professor Ricardo Gabbay de Souza.