Os investigadores desenvolveram um método de reciclagem que permite a recuperação de 100% do alumínio e 98% do lítio das baterias dos automóveis elétricos.
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O método permite a recuperação de metais muito mais valiosos que se encontram nas baterias dos veículos elétricos.
O processo também não requer a utilização de produtos químicos caros ou nocivos, afirmam os cientistas.
"Como o método pode ser ampliado, esperamos que possa ser utilizado na indústria nos próximos anos", afirma Martina Petranikova, líder da investigação.
Como são recicladas as baterias dos automóveis elétricos?
O atual método de reciclagem à base de água é designado por hidrometalurgia.
Na hidrometalurgia tradicional, todos os metais de uma célula de bateria de EVS são dissolvidos num ácido inorgânico.
As "impurezas" - como o alumínio e o cobre - são então removidas e os metais valiosos, como o cobalto, o níquel, o manganês e o lítio, são recuperados.
Embora a quantidade de alumínio e cobre residuais seja pequena, são necessárias várias etapas de purificação e cada etapa deste processo pode significar a perda de lítio.
A inversão do processo de reciclagem
Os investigadores da Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia, desenvolveram um método de reciclagem que permite a recuperação de 100% do alumínio e 98% do lítio das baterias dos automóveis elétricos.
O método consiste em inverter a ordem atual do processo e recuperar primeiro o lítio e o alumínio. Ao mesmo tempo, minimiza-se a perda de matérias-primas valiosas como o níquel, o cobalto e o manganésio.
"Até agora, ninguém conseguiu encontrar as condições exatas para separar esta quantidade de lítio utilizando o ácido oxálico e, ao mesmo tempo, remover todo o alumínio", afirma Léa Rouquette, aluna de doutoramento do Departamento de Química e Engenharia Química da Chalmers.
"Uma vez que todas as baterias contêm alumínio, temos de ser capazes de o remover sem perder os outros metais", diz.
No seu laboratório de reciclagem de baterias, Rouquette e a líder da investigação, Petranikova, colocam células de baterias de automóveis usadas e o seu conteúdo pulverizado numa capela de fumos.
O pó preto finamente moído é dissolvido num líquido orgânico transparente chamado ácido oxálico - um ingrediente mais amigo do ambiente que pode ser encontrado em plantas como o ruibarbo e os espinafres.
O pó e o líquido são colocados numa máquina que faz lembrar uma batedeira de cozinha. Aqui, o alumínio e o lítio das pilhas dissolvem-se no ácido oxálico, enquanto os outros metais ficam como sólidos.
A última etapa do processo consiste em separar estes metais para recuperar o lítio, que pode depois ser utilizado para fabricar novas baterias.
"Uma vez que os metais têm propriedades muito diferentes, pensamos que não será difícil separá-los. O nosso método é uma nova e promissora via para a reciclagem de baterias - uma via que merece definitivamente ser mais explorada", diz Rouquette.
O grupo de investigação de Petranikova passou muitos anos a realizar investigação de ponta na reciclagem de metais encontrados nas baterias de iões de lítio.
Está envolvido em várias colaborações com empresas para desenvolver a reciclagem de baterias de automóveis elétricos. O grupo é parceiro em grandes projetos de investigação e desenvolvimento, com marcas como a Volvo e a Northvolt.