Reciclagem de baterias de ferro-lítio: como descartar baterias de ferro-lítio

Se a tendência atual de eliminação destas baterias usadas permanecer a mesma, mesmo que as baterias de ferro-lítio possam ser recicladas, a maioria destas baterias poderá acabar em aterros sanitários. Essas populares caixas de energia contêm metais valiosos e outros materiais que podem ser reciclados, processados ​​e reutilizados. Mas a reciclagem raramente é feita hoje. Por exemplo, de acordo com Naomi J. Boxall, cientista ambiental da Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO), na Austrália, apenas 2-3% das baterias de iões de lítio são recolhidas e enviadas para o estrangeiro para reciclagem. As taxas de recuperação (menos de 5%) na União Europeia e nos Estados Unidos não são muito mais elevadas.

“Há muitas razões pelas quais a reciclagem de baterias de ferro-lítio não é geralmente aceita”, disse Linda L. Gaines, do Laboratório Nacional de Argonne. Gaines, especialista em materiais e análise do ciclo de vida, disse que as razões incluem restrições técnicas, barreiras económicas, questões logísticas e lacunas regulamentares.

Entre muitos tipos de baterias recarregáveis, baterias de íon de lítio são as mais populares porque fornecem mais energia do que outros tipos de baterias recarregáveis. Eles também têm capacidades de retenção de carga muito melhores do que baterias mais antigas, como baterias de níquel-hidreto metálico. Graças à sua conveniência e capacidade de carregamento, baterias recarregáveis ​​de lítio parece que veio para ficar!

Então, o que deve ser feito depois que as baterias de ferro-lítio forem processadas?

Posso jogar fora as baterias de ferro-lítio?

Embora você possa jogar baterias descartáveis ​​não recarregáveis ​​no lixo, não use baterias de ferro-lítio. Estas baterias contêm substâncias tóxicas que, se colocadas num aterro, colocarão em perigo a nossa saúde e o ambiente. Ao descartar baterias de ferro-lítio, você precisa levá-las a um centro de reciclagem confiável.

As baterias de ferro-lítio podem ser recicladas?

Sim, mas não em uma lixeira azul comum. O conteúdo das baterias de ferro-lítio é menos tóxico do que a maioria dos outros tipos de baterias, o que as torna mais fáceis de reciclar. No entanto, o lítio é um elemento altamente reativo. Essas baterias possuem eletrólitos inflamáveis ​​e conteúdos pressurizados que podem causar sua explosão.

Isto é especialmente perigoso quando as baterias de ferro-lítio estão estacionadas na traseira de um caminhão de reciclagem a seco, cercadas por papel e papelão. Estresse ou calor, especialmente no verão, podem causar faíscas e incêndios. Na verdade, as baterias de ferro-lítio são um dos agentes de ignição mais comuns em caminhões de reciclagem!

Benefícios da reciclagem

Especialistas em baterias e ambientalistas fornecem muitos motivos para reciclar baterias de ferro-lítio. Materiais reciclados podem ser usados ​​para fabricar novas baterias, reduzindo os custos de fabricação. Atualmente, esses materiais representam mais da metade dos custos das baterias. Nos últimos anos, os preços dos dois metais catódicos mais comuns, o cobalto e o níquel, os componentes mais caros, flutuaram significativamente. Os preços atuais de mercado do cobalto e do níquel são de aproximadamente US$ 27.500 por tonelada métrica e US$ 12.600 por tonelada métrica, respectivamente. Em 2018, o preço do cobalto ultrapassou US$ 90.000 por tonelada métrica.

Em muitos tipos de baterias de íon-lítio, as concentrações desses metais, assim como de lítio e manganês, excedem aquelas encontradas em minérios naturais, tornando as baterias usadas semelhantes a minérios altamente concentrados. Se esses metais puderem ser recuperados de baterias usadas com maior custo e economia do que o minério natural, o preço das baterias e dos veículos elétricos deverá cair.

Além dos potenciais benefícios económicos, a reciclagem também pode reduzir a quantidade de material que entra nos aterros. Sun Zhi, especialista em controle de poluição da Academia Chinesa de Ciências, disse que o cobalto, o níquel, o manganês e outros metais encontrados na bateria podem facilmente vazar do invólucro da bateria, poluir o solo e as águas subterrâneas e ameaçar os ecossistemas e a saúde humana. . O mesmo se aplica a soluções de sais de fluoreto de lítio (geralmente LiPF 6) em solventes orgânicos usados ​​em eletrólitos de baterias.

As baterias não só têm um impacto negativo no fim da vida útil, como também podem ter um impacto negativo antes de a bateria ser fabricada. Como salientou Gaines of Argonne, mais reciclagem significa menos extracção de matérias-primas e menos riscos ambientais associados. Por exemplo, a mineração requer metal para processar minério de sulfeto metálico para algumas baterias, que consome muita energia e emite SO X, que pode causar chuva ácida.

A redução da dependência da mineração de materiais para baterias também pode retardar o consumo destas matérias-primas. Os colegas de Gaines e Argonne usaram métodos computacionais para estudar esta questão para simular como a crescente produção de baterias poderia afetar as reservas geológicas de muitos metais até 2050. Os pesquisadores reconhecem essas previsões como “complexas e incertas”, e os pesquisadores descobriram que as reservas mundiais de lítio e níquel são suficientes para sustentar o rápido crescimento na produção de baterias. Mas a fabricação de baterias poderia reduzir as reservas globais de cobalto em mais de 10%.

Reciclagem de baterias de íon de lítio materiais é a chave para o desenvolvimento do transporte elétrico
No futuro, as baterias não virão apenas da indústria mineira. Eles devem vir de aplicações que reciclam e utilizam fluxos secundários industriais. A capacidade de reciclar estes materiais impulsionará o crescimento dos veículos eléctricos.

A disponibilidade limitada e o impacto ambiental da mineração significam que a reciclagem destes elementos escassos para o fabrico de baterias é fundamental para reduzir o impacto ambiental da utilização da bateria ao longo do ciclo de vida.