Eletrificação: Oportunidades e obstáculos para a reciclagem de baterias

O mundo está a viver uma profunda transição energética. Os fabricantes industriais de todo o mundo estão a trocar os combustíveis de combustão pela eletricidade, em linha com as ambições globais de descarbonizar o fornecimento de energia e melhorar a produtividade energética. Embora, atualmente, apenas 20% da energia consumida no sector industrial seja eléctrica, de acordo com as últimas projecções da McKinsey, este valor poderá atingir os 50% utilizando as tecnologias atualmente disponíveis.

Face à crescente procura, o mercado global de baterias industriais deverá registar uma taxa de crescimento anual de 6% de 2020 a 2027, de acordo com o último relatório da Grand View Research. Embora, atualmente, o chumbo-ácido continue a ser o tipo de bateria dominante, representando mais de 47% da quota de mercado, a procura de baterias de iões de lítio também está a aumentar, uma vez que se torna uma opção mais comercial e espera-se que aumente a uma taxa de crescimento anual de 15,70% durante o período de previsão.

Mas ao olharmos para um mundo em que o sector industrial está a tornar-se cada vez mais electrificado, há uma questão que se coloca: como é que vamos lidar com o enorme volume de resíduos de baterias?

Se forem deixadas num aterro sanitário, tanto as baterias de chumbo-ácido como as de iões de lítio têm o potencial de lixiviar materiais tóxicos para a área circundante, causando graves danos tanto às pessoas como ao ambiente. O mesmo se pode dizer da chamada "reciclagem no quintal", uma prática extremamente perigosa e prejudicial de reciclagem não regulamentada por indivíduos ou empresas não qualificadas, que resultou em casos de contaminação por chumbo em todo o mundo.

It’s an issue that global health and development organisations are all too aware of, with lead-acid batteries being labelled one of the world’s worst pollution problems by NGOs Pure Earth and Green Cross Switzerland in 2016.

Na Grécia, onde a Sunlight tem a sua sede, a situação era, até há muito pouco tempo, particularmente grave. Há quatro anos, apenas 51% das pilhas usadas eram legalmente recicladas ou recolhidas, em comparação com a média europeia de 95%, suspeitando-se que os restantes 49% eram eliminados ou reciclados ilegalmente, contribuindo para a contaminação ambiental com chumbo.

A resposta da Sunlight foi criar, em 2014, a nossa própria instalação de reciclagem de baterias de chumbo-ácido com certificação EMAS, o que nos permitiu aplicar o modelo de economia circular.

Através de instalações como esta, os fabricantes de confiança são capazes de reciclar até 95% das baterias de chumbo-ácido. Isto não só permite a integração vertical do fornecimento de chumbo, como também proporciona um melhor controlo sobre a composição e a qualidade das ligas de chumbo. Para além de proporcionar um melhor controlo sobre os prazos de entrega do chumbo necessário para a produção de novas baterias, a reciclagem interna também traz um benefício económico - a redução do custo de importação do chumbo necessário para fabricar novas baterias.

Através deste modelo de economia circular, produzimos 60% da procura da nossa unidade de produção em chumbo. No entanto, uma maior procura significa que outros fabricantes têm de seguir o exemplo, particularmente na Ásia-Pacífico, onde se desenvolve uma grande parte do fornecimento global de baterias industriais.

Enquanto instalações como esta estão a preparar o caminho para a reciclagem de baterias de chumbo-ácido, instalações tão sofisticadas para a reciclagem de iões de lítio continuam a ser escassas. Assim, enquanto atualmente a inovação permite a reciclagem de até 95% de uma bateria de chumbo-ácido, no caso do lítio este valor é inferior a 50%.

Sendo uma tecnologia de bateria comercial relativamente nova, a química, a forma e o design das baterias de lítio variam enormemente entre os fabricantes. Como tal, para que possam ser recicladas de forma eficiente, têm de ser desmontadas e os fluxos de resíduos resultantes separados, mas atualmente ainda não há forma de reciclar o elétrodo.

Embora as universidades e os centros de investigação estejam ainda na fase inicial da procura de uma solução para a reciclagem de toda a bateria de lítio, existem motivos para otimismo no que diz respeito à reutilização deste material. Quando uma bateria de iões de lítio chega ao fim da sua vida útil, conserva ainda cerca de 80% da sua carga, que pode ser utilizada para alimentar outra bateria.

Mas com a quantidade total de baterias de iões de lítio a atingir 7,8 milhões de toneladas por ano até 2040, de acordo com um relatório da IDTechEx, prevê-se que o fornecimento global de baterias em fim de vida ultrapasse a sua procura em aplicações de segunda vida.

Do mesmo modo, nem todas as baterias de iões de lítio serão reutilizáveis. As que estiverem danificadas, por exemplo, terão de ser imediatamente recicladas. E, claro, as pilhas acabam por morrer definitivamente. Por conseguinte, é necessário adotar uma abordagem de reciclagem com visão de futuro para garantir uma gestão eficiente dos resíduos a longo prazo.

A pandemia gerou mais estímulos por parte dos governos de todo o mundo para reconstruir as economias através do investimento em empresas e empregos ecológicos. Por isso, se queremos mesmo tornar isto uma realidade, temos de dar prioridade à reciclagem sustentável de pilhas à escala global - e isso tem de começar com os fabricantes de pilhas a assumirem a responsabilidade pela gestão dos resíduos criados pelos seus produtos - quer seja através da reciclagem ou da reutilização de materiais.

Fonte: https://www.batterypoweronline.com/news/electrification-opportunities-and-obstacles-for-battery-recycling/