Enquanto os veículos elétricos se multiplicam nas rodovias, os fabricantes estão trabalhando na reciclagem de baterias de íons lítio, também presentes em smartphones, PCs e outros objetos conectados. Este é um setor voltado para o futuro, e que visa melhorar a reutilização de metais raros e estratégicos, reduzindo seu impacto ecológico e social.
Na Europa, o mercado de carros elétricos está ganhando impulso (+80% até 2019), sugerindo um volume crescente de baterias de íons de lítio usadas. Os fabricantes e recicladores de automóveis já antecipam o rápido crescimento do mercado de tratamento de baterias, que de acordo com algumas estimativas deve chegar a 130.000 toneladas em 2030. O desenvolvimento de um setor de reciclagem parece agora ser uma necessidade, não apenas para melhorar a gestão do fim de vida das baterias em questão, que constituem resíduos perigosos, mas também para reduzir o impacto ambiental ligado à sua fabricação.
A extração de metais estratégicos pesa muito na balança, em particular: cobalto e lítio. O primeiro, que é raro e tóxico, provém em 60% da República Democrática do Congo, onde várias ONGs alertaram sobre as condições de trabalho em suas minas, e que às vezes empregam crianças para realizar este tipo de serviço. Estima-se que suas reservas se esgotarão dentro de 22 a 57 anos. Quanto ao lítio, ele é amplamente utilizado na América do Sul em salinas, com técnicas de extração muito intensivas em água. Embora o acesso a este mineral não esteja ameaçado a curto ou médio prazo, o estoque global é estimado em 80 milhões de toneladas, de acordo com as últimas estimativas do Instituto de Estudos Geológicos dos Estados Unidos, e seu preço é o dobro do de 2015. Mais uma razão para começar a reciclar.
Na Europa, o mercado de carros elétricos cresceu 80% em 2019.
Espera-se que o mercado de tratamento de baterias atinja 130.000 toneladas em 2030.
O impacto social e ambiental, a extração de metais estratégicos pesa muito na balança.
Fechando o Loop
Na Europa, os industriais já estão trabalhando. O projeto Aliança Europeia de Baterias (EBA), também conhecido como "o Airbus das baterias", foi lançado em maio de 2019, e é apoiado por sete países europeus, incluindo França e Alemanha. A EBA espera encontrar seu lugar no mercado de baterias de íon de lítio, que atualmente é dominado em 90% pela Ásia e 50% pela China. A reciclagem deve ajudar a EBA, nem que seja apenas para garantir o fornecimento de minerais estratégicos.
Atualmente, a legislação europeia exige que os fabricantes de automóveis reciclem pelo menos 50% do total de suas baterias usadas. Mas as fábricas de reciclagem trabalham com índices mais altos. No site da Euro Dieuze Industrie (EDI), uma subsidiária da Veolia em Moselle, fundada em 1991, a proporção atinge 80%, com 700 toneladas métricas de baterias processadas até 2020 e com ambição de processar 10.000 até 2025. O processo é complexo: após uma etapa de descarga elétrica (por razões de segurança), ocorre a desmontagem de cada elemento e o corte para remover as células ativas, e finalmente a trituração mecânica. Na sequência, as baterias usadas são tratadas a frio por um processo hidrometalúrgico para extrair uma mistura concentrada de metais recicláveis e depois serem recuperadas. Após esse processo, as baterias são vendidas a um metalúrgico, que as purificará para dar-lhes uma segunda vida em novas aplicações industriais.
Solvay e Veolia fazem parceria para renovar o ciclo de vida das baterias de carros elétricos
A parceria assinada entre a Veolia e o grupo químico belga Solvay em setembro de 2020 marcará um novo passo em direção à economia circular. "Com a tecnologia da Solvay, iremos mais longe na cadeia de valor", explica Shabnam Gholamifard , que coordena a transferência de conhecimento e o desenvolvimento da atividade de reciclagem de baterias de íons de lítio a nível internacional no segmento de Processamento e recuperação de resíduos perigosos na Veolia. Os métodos de extração líquido-líquido nos permitirão purificar metais que serão então reutilizáveis pelos fabricantes de baterias: níquel, cobalto, lítio. Se este processo funcionar e atingir até uma escala industrial, ela estima que 10.000 toneladas de baterias poderão ser recicladas a cada ano.
Uma bateria tem várias vidas...
Para esta atividade emergente, mas promissora, o desafio é tanto tecnológico quanto econômico. "Hoje em dia, há poucos players no mercado e poucos fabricantes dominam esses processos", explica Shabnam Gholamifard. Além disso, como as baterias para carros elétricos têm uma vida útil de cerca de dez anos, o volume disponível no mercado não é muito grande no momento. "Sem mencionar que a composição das baterias ainda pode mudar nos próximos anos, obrigando os recicladores a se adaptarem. "Nos últimos anos, avançamos para menos cobalto em baterias, que é substituído por outros metais que são mais disponíveis e menos caros", explica. Mas, para a segurança da bateria, não podemos seguir abaixo de certos limites. Entretanto, projetos de baterias sem cobalto estão em andamento, como o COBRA (baterias sem cobalto para futuras aplicações automotivas), co-financiado pelo programa Horizon 2020 da Comissão Europeia. Desprovida de cobalto e lítio, a bateria de íons de sódio, desenvolvida pela empresa francesa Tiamat , também poderia ter um futuro brilhante pela frente. A quantidade de energia armazenada por unidade de massa continua sendo 40% menor que a das melhores baterias de íons de lítio, mas o progresso é rápido. Especialmente porque o sódio é mais abundante na Terra e menos caro do que o lítio.
