Finalmente uma receita para reciclar as baterias dos carros elétricos?

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/10/2023

O conteúdo triturado de uma célula de bateria de carro gasta (saco prateado), na forma de um pó preto finamente moído (prato à esquerda), é dissolvido em um líquido transparente, o ácido oxálico. Após um tempo preciso, a mistura preta é filtrada. O alumínio e o lítio vão parar no líquido (azul esverdeado), enquanto os demais metais, como cobalto, níquel e manganês, ficam nos sólidos escuros (prato à direita).
[Imagem: Anna-Lena Lundqvist/Chalmers University of Technology]

Reciclagem das baterias automotivas

Engenheiros suecos acreditam ter encontrado finalmente uma solução para a reciclagem das baterias dos carros elétricos. Embora a pegada de carbono desses veículos seja muito menor do que a dos veículos a combustão, a reciclagem das baterias ainda é um problema não resolvido, representando um passivo ambiental significativo para a eletrificação dos transportes.

O novo método permite a recuperação de 100% do alumínio e 98% do lítio nas baterias dos carros elétricos. Ao mesmo tempo, a perda de matérias-primas valiosas, como níquel, cobalto e manganês, é minimizada. Nenhum produto químico caro ou prejudicial é necessário no processo porque os pesquisadores usaram ácido oxálico, um ácido orgânico que pode ser encontrado no reino vegetal.

"Até agora, ninguém conseguiu encontrar exatamente as condições certas para separar tanto lítio usando ácido oxálico, ao mesmo tempo removendo todo o alumínio. Como todas as baterias contêm alumínio, precisamos de ser capazes de removê-lo sem perder os outros metais," diz Léa Rouquette, da Universidade de Tecnologia Chalmers.

O método de reciclagem de base aquosa é denominado hidrometalurgia. Na hidrometalurgia tradicional, todos os metais de uma bateria automotiva são dissolvidos em um ácido inorgânico, quando então se coleta metais como alumínio e cobre. Por último, são recuperados separadamente cobalto, níquel, manganês e lítio. Embora a quantidade de alumínio e cobre residual seja pequena, são necessárias várias etapas de purificação e cada etapa deste processo pode causar perda de lítio.

Com o novo método, os pesquisadores inverteram a ordem, recuperando primeiro o lítio e o alumínio. Assim, é possível reduzir o desperdício de metais valiosos necessários para fabricar novas baterias, que se perdem nos métodos convencionais.

A inversão do processo e o controle preciso das etapas permitiu um nível inédito de recuperação dos metais das baterias.
[Imagem: Rouquette et al. - 10.1016/j.seppur.2023.124143]

Hidrometalurgia das baterias

Tudo começa pulverizando-se o conteúdo da bateria, gerando um pó escuro muito fino que é dissolvido no óxido oxálico. Parece simples, mas o processo envolve um criterioso controle da temperatura, da concentração e do tempo. Finalmente, a mistura é filtrada, restando algo parecido com uma borra de café - o alumínio e o lítio ficam no líquido e os outros metais ficam na parte sólida.

Fica faltando então a próxima etapa do processo, que consiste em separar o alumínio e o lítio, mas a equipe afirma que esse não será um problema. "Como os metais têm propriedades muito diferentes, não achamos que será difícil separá-los. Nosso método é uma nova rota promissora para a reciclagem de baterias - uma rota que definitivamente merece mais exploração," disse Rouquette.

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