.
Pesquisadores da Universidade de Tecnologia Chalmers, na Suécia, estão apresentando agora uma maneira nova e eficiente de reciclar metais de baterias usadas de carros elétricos. O método permite a recuperação de 100% do alumínio e 98% do lítio nas baterias de 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 usam ácido oxálico – um ácido orgânico que pode ser encontrado no reino vegetal.
“Até agora, ninguém conseguiu encontrar exactamente as condições certas para separar esta quantidade de lítio usando ácido oxálico, ao mesmo tempo que remove todo o alumínio. Como todas as baterias contêm alumínio, precisamos de ser capazes de removê-lo sem perder os outros metais, ” diz Léa Rouquette, estudante de doutorado do Departamento de Química e Engenharia Química da Chalmers.
No laboratório de reciclagem de baterias de Chalmers, Rouquette e a líder de pesquisa Martina Petranikova mostram como funciona o novo método. O laboratório gastou células de bateria de carro e, na hotte, seu conteúdo pulverizado. Isto assume a forma de um pó preto finamente moído dissolvido em um líquido transparente – ácido oxálico. A Rouquette produz tanto o pó quanto o líquido em algo que lembra uma batedeira de cozinha. Embora pareça tão fácil quanto preparar café, o procedimento exato é uma descoberta científica única e publicada recentemente. Ao ajustar a temperatura, a concentração e o tempo, os investigadores criaram uma nova receita notável para a utilização de ácido oxálico – um ingrediente amigo do ambiente que pode ser encontrado em plantas como o ruibarbo e o espinafre.
“Precisamos de alternativas aos produtos químicos inorgânicos. Um dos maiores gargalos nos processos atuais é a remoção de materiais residuais como o alumínio. Este é um método inovador que pode oferecer novas alternativas à indústria de reciclagem e ajudar a resolver problemas que dificultam o desenvolvimento”, afirma Martina Petranikova, Associada Professor do Departamento de Química e Engenharia Química da Chalmers.
Revertendo a ordem e evitando a perda
O método de reciclagem de base aquosa é denominado hidrometalurgia. Na hidrometalurgia tradicional, todos os metais numa célula de bateria EV são dissolvidos num ácido inorgânico. Depois, você remove as “impurezas” como alumínio e cobre. Por último, você pode recuperar separadamente metais valiosos como 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 invertem a ordem e recuperam primeiro o lítio e o alumínio. Assim, podem reduzir o desperdício de metais valiosos necessários para fabricar novas baterias.
A última parte do processo, em que a mistura preta é filtrada, também lembra a preparação do café. Enquanto o alumínio e o lítio acabam no líquido, os outros metais ficam nos “sólidos”. A próxima etapa do processo é separar o alumínio e o lítio.
“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”, diz Rouquette. “Como o método pode ser ampliado, esperamos que possa ser utilizado na indústria nos próximos anos”, diz Petranikova.
O grupo de pesquisa de Petranikova passou muitos anos conduzindo pesquisas de ponta na reciclagem de metais encontrados em baterias de íon-lítio. O grupo está envolvido em diversas colaborações com empresas para desenvolver a reciclagem de baterias de carros elétricos e é parceiro em grandes projetos de pesquisa e desenvolvimento, como o projeto Nybat da Volvo Cars e da Northvolt.
.
