Durante anos, a reciclagem de baterias de iões de lítio tem sido um processo complexo, dispendioso e fortemente poluente, muitas vezes baseado em métodos intensivos em energia que geram resíduos e emissões nocivas. Contudo, um grupo de investigadores desenvolveu uma tecnologia inovadora que permite reciclar baterias de iões de lítio de forma ecológica, eficiente e com desempenho comparável ao de materiais novos.
Reciclagem hidrometalúrgica traz benefícios ambientais
Num avanço significativo para a tecnologia de energia sustentável, uma equipa do Worcester Polytechnic Institute (WPI), liderada pelo Professor Yan Wang, desenvolveu um novo método escalável para reciclar baterias de iões de lítio, combinando eficiência com respeito pelo ambiente.
O estudo, intitulado “Upcycling Mixed Spent Ni-Lean Cathodes into Ni-Rich Polycrystalline Cathodes”, foi publicado na revista Energy Storage Materials e descreve uma abordagem inovadora de reciclagem hidrometalúrgica com benefícios ambientais e de desempenho face aos métodos tradicionais.
Menos um problema ambiental para os carros elétricos
O processo incide sobre materiais catódicos mistos com baixo teor de níquel (Ni-lean), comuns em baterias usadas, que os métodos convencionais têm dificuldade em recuperar eficazmente e que geralmente dependem de técnicas intensivas em energia, gerando produtos de menor valor.
Ao contrário disso, a abordagem desenvolvida por Wang recupera mais de 92% dos metais críticos, níquel, cobalto e manganês, transformando-os em pós-catódicos de alto desempenho.
Yan Wang, criador de um processo versátil para reciclar baterias de iões de lítio, num laboratório onde podem ser produzidos novos pós de cátodo a partir de materiais recuperados de baterias recicladas.
Os testes demonstraram que as baterias produzidas com estes materiais reciclados mantêm um desempenho equivalente ao de materiais virgens, conservando 88% da sua capacidade após 500 ciclos de carga e mais de 85% após 900 ciclos, em células tipo “pouch” à escala comercial.
Além disso, o novo processo consome menos 8,6% de energia do que os métodos hidrometalúrgicos convencionais e reduz as emissões de carbono em 13,9%, ultrapassando ligeiramente os benefícios da reciclagem direta.
Este trabalho não só responde aos desafios ambientais associados aos resíduos de baterias, como também contribui para reduzir a dependência da mineração de materiais crítico.
Mostrámos que é possível produzir baterias de alto desempenho a partir de materiais reciclados em larga escala, algo essencial para um sistema de fornecimento de baterias mais sustentável e resiliente.
Afirmou o investigador Yan Wang.
Na reciclagem é que está o ganho
Esta inovação enfrenta diretamente dois grandes desafios globais: o aumento dos resíduos de baterias e a crescente procura de materiais essenciais usados em veículos elétricos e outras tecnologias de energia limpa.
Com a indústria e os decisores políticos centrados em soluções sustentáveis, este avanço poderá ter um papel crucial na construção de uma economia de baterias mais circular e consciente do clima.