Álvaro Caballero (esq.) E Fernando Luna, trabalhando no laboratório. Crédito:Universidade de Córdoba
Baterias de íon-lítio são usadas em todo o mundo, e embora nos últimos anos eles tenham tido alguma competição, como sódio e magnésio, continuam a ser indispensáveis devido à sua alta densidade e capacidade. A questão é a seguinte:esse metal tem grandes problemas de disponibilidade e concentração. Quase 85% de suas reservas estão localizadas no que é conhecido como Triângulo de Lítio, uma área geográfica localizada nas fronteiras da Argentina, Bolívia e Chile. Além disso, parece que a demanda vai disparar nas próximas décadas por causa da implementação de veículos elétricos. Cada carro equivale a cerca de 7, 000 baterias de telefone celular, portanto, reutilizar seus diferentes componentes tornou-se uma questão de extrema importância.
Especificamente, um projeto de pesquisa na Universidade de Córdoba (Espanha) e na Universidade San Luis (Argentina), em que Lucía Barbosa, Fernando Luna, Yarivith González Peña e Álvaro Caballero participaram, foi capaz de fabricar novas baterias de lítio a partir de telefones celulares usados, dispositivos com uma baixa taxa de reciclagem, que, se não for tratada adequadamente, acabam se somando à longa lista de lixo eletrônico produzido a cada ano em todo o mundo.
Em particular, o projeto encontrou uma forma de reciclar o grafite nesses dispositivos, um material localizado nos terminais negativos das baterias cuja função é armazenar e conduzir o lítio. Conforme destacado por um dos chefes do estudo, Professor Álvaro Caballero, os pesquisadores conseguiram eliminar as impurezas do grafite usado, reorganizar sua estrutura e reativá-la para um novo uso. Interessantemente, este material representa um quarto do peso total de uma bateria de lítio, então, quando é reciclado, “estamos recuperando 25% de todo o sistema de armazenamento de energia, fato que é ainda mais relevante se considerarmos que esse material é proveniente do petróleo bruto, "explica Caballero.
Outro aspecto importante desta pesquisa é que no terminal positivo desta nova bateria reciclada, eles foram capazes de renunciar ao cobalto, que é amplamente utilizado na indústria de dispositivos móveis. Conforme apontado por um dos principais autores do estudo, pesquisador Fernando Luna, "o cobalto é um elemento tóxico mais caro do que outros, como o manganês e o níquel, que foram usados nesta pesquisa. "Além disso, é um dos chamados minerais do sangue, cuja mineração, como mineração de coltan, está associado a minas em zonas de conflito.
Resultados promissores
De acordo com as conclusões apresentadas pelo estudo, "os resultados são comparáveis e, em alguns casos, melhores do que os obtidos com o grafite comercial." Alguns dos testes realizados mostram que, nos melhores casos, a capacidade da bateria é mantida estável após passar por cem ciclos de carga, o que equivale a cerca de um ano de desempenho.
Apesar desses resultados promissores e de os testes terem sido feitos em células completas de uma bateria real, a pesquisa foi realizada em pequena escala e em laboratório, portanto, ainda há um longo caminho a percorrer até que esse processo manual de reciclagem possa ser padronizado.
"Atualmente, mais de 90% dos componentes da bateria de chumbo usados em veículos convencionais são reutilizados, "explica o pesquisador Álvaro Caballero, tão, “se optarmos pela sustentabilidade e pela democratização dos carros elétricos, a reciclagem em grande escala de baterias de lítio precisa acontecer. "