A UE terá 30 milhões de carros elétricos até 2030 e a Comissão Europeia está preparando metas rígidas para a reciclagem dessas e de outras baterias. No entanto, os impactos da reciclagem de baterias, especialmente para as consideráveis ​​baterias de íon-lítio dos carros elétricos que logo ocupam nossas ruas, não foi estudado em grande parte.

Em um novo estudo, pesquisadores da Aalto University investigaram os efeitos ambientais de um processo de reciclagem hidrometalúrgica de baterias de carros elétricos. Usando análise de ciclo de vida baseada em simulação, eles consideraram o consumo de energia e água, bem como as emissões do processo.

"Os processos de reciclagem de baterias ainda estão em desenvolvimento, portanto, suas pegadas ambientais ainda não foram estudadas em detalhes. Para ser benéfico, a reciclagem deve ser comprovadamente mais ecológica do que a produção de matérias-primas - não podemos simplesmente presumir que a reciclagem é automaticamente melhor, embora saibamos que a mineração das matérias-primas tem grandes impactos ambientais, como alto consumo de energia e água, "diz Mari Lundström, Professor assistente na Aalto University.

A reciclagem de baterias costuma usar fundição, que normalmente perde lítio e outras matérias-primas. Novos processos hidrometalúrgicos, que separam os metais da bateria dos resíduos por dissolução, permitem a recuperação de todos os metais, mas consomem grandes quantidades de energia e produtos químicos, e freqüentemente produzem águas residuais contaminadas.

De acordo com os resultados, a pegada de carbono da matéria-prima obtida no processo de reciclagem estudado é 38% menor do que a da matéria-prima virgem. A diferença é ainda maior se o cobre e o alumínio recuperados durante o pré-tratamento mecânico forem incluídos. Os resultados também apontam para áreas problemáticas.

"A análise do ciclo de vida identifica as áreas onde a reciclagem pode ser melhorada. Por exemplo, notamos que o uso de hidróxido de sódio como um produto químico neutralizante aumenta significativamente a carga ambiental de nosso processo, "diz Marja Rinne, estudante de doutorado na Aalto University.

Este tipo de análise, que os pesquisadores dizem que raramente é feito para a reciclagem de baterias, também pode ser feito antes que novos processos sejam colocados em uso. É útil para determinar como certas escolhas ou parâmetros de processo afetam os impactos ambientais de um processo, portanto, pode ser uma ferramenta benéfica para a tomada de decisões tanto para a indústria quanto para os formuladores de políticas.

"A análise do ciclo de vida baseada em simulação pode ser usada mesmo na fase de projeto dos processos de reciclagem para avaliar os impactos ambientais e encontrar as melhores opções possíveis, "diz Lundström.

Os benefícios potenciais de encontrar os melhores processos de reciclagem são substanciais; a UE pretende reciclar 70% dos resíduos de baterias em massa até o final da década. Também está estabelecendo metas para metais específicos usados ​​em baterias:95% de cobalto, níquel e cobre, e 70% do lítio deve ser reciclado até 2030. Estima-se que o mercado global de reciclagem de baterias de lítio valerá 19 bilhões até 2030.

De acordo com Lundström, agora é a hora de desenvolver métodos alternativos de reciclagem, já que a quantidade de resíduos de bateria disparará com o rápido crescimento dos carros elétricos.

“Teremos uma enorme necessidade de reciclagem, e temos que encontrar os processos de reciclagem mais viáveis ​​e ecológicos. A pesquisa sobre inovações tecnológicas e seu impacto ambiental andam de mãos dadas, " ela diz.

No estudo, a equipe também avaliou a escalabilidade industrial do processo e fez recomendações sobre como melhor modificar o processo de acordo.