Japão desenvolve método para recuperar até 90% do lítio de baterias de EV descartadas
(tech.supercarblondie.com)- Uma instalação de reciclagem no Japão conseguiu recuperar cerca de 90% do lítio de baterias de EV descartadas, elevando muito o desempenho em relação aos métodos existentes, cuja taxa de recuperação fica abaixo de 50%
- Em vez de hidróxido de sódio, usa-se hidróxido de lítio recuperado para converter a black mass em lítio de alta pureza que pode ser reutilizado em novas baterias
- Além da alta taxa de recuperação, o processo pode reduzir as emissões de carbono em cerca de 40% em comparação com as tecnologias de reciclagem existentes
- Como o Japão importa a maior parte dos minerais para baterias, a reciclagem doméstica de lítio pode reduzir a dependência de importações e aumentar a estabilidade da cadeia de suprimentos
- Apenas cerca de 14% das baterias de íons de lítio descartadas entram no sistema oficial de reciclagem, o que exige a expansão da infraestrutura de coleta; há planos de ampliar a capacidade de produção até 2027 e extrair dezenas de milhares de toneladas de material por ano até 2035
Processo de reciclagem com maior taxa de recuperação
- Uma instalação de reciclagem no Japão conseguiu extrair cerca de 90% do lítio de baterias descartadas
- Nos processos existentes, a taxa de recuperação do lítio muitas vezes fica abaixo de 50%
- O lítio recuperado é processado como material de alta pureza que pode ser reutilizado em novas baterias
- O ponto central do processo é substituir o hidróxido de sódio tradicional por pó de hidróxido de lítio recuperado
- Essa mudança química converte a black mass, resíduo das baterias, em lítio de alta pureza
- Em comparação com as tecnologias de reciclagem existentes, é possível reduzir as emissões de carbono em cerca de 40%
Efeitos na cadeia de suprimentos e condições para expansão
- O lítio é uma matéria-prima essencial para baterias de EV, e sua mineração envolve alto custo, grande consumo de energia e questões geopolíticas
- Como o Japão importa a maior parte dos minerais para baterias, a expansão da reciclagem doméstica pode reduzir a dependência de importações e estabilizar a cadeia de suprimentos
- Para que isso avance na prática, é preciso primeiro melhorar a baixa taxa de coleta de baterias descartadas
- Atualmente, apenas cerca de 14% das baterias de íons de lítio descartadas no Japão entram no sistema oficial de reciclagem
- É necessária uma grande expansão da infraestrutura de coleta para sustentar isso
- Há planos de ampliar a capacidade de produção até 2027 e, em 2035, extrair dezenas de milhares de toneladas de material por ano
- Se a aplicação em larga escala tiver sucesso, tanto a forma de produção e reutilização das baterias de EV quanto o tratamento dos resíduos de baterias poderão mudar
1 comentários
Comentários do Hacker News
O artigo não traz nomes de universidades, instituições de pesquisa ou cientistas, nem links de referência, então não passa confiança de que esteja realmente transmitindo conteúdo sólido
Mais detalhes aparecem nesta matéria da TechSpot
Como baterias de veículos elétricos são grandes e caras demais para provavelmente irem para aterros, parece mais realista que políticas no Japão para dificultar o descarte fácil de baterias pequenas de lítio ajudem mais na redução real de resíduos
Parece confundir reciclagem da bateria e recuperação de lítio, duas etapas separadas para alcançar altas taxas de reutilização do lítio
Não é surpreendente ter uma taxa alta de recuperação a partir de baterias
O lítio originalmente não é extraído como elemento puro, e sim a partir de matéria-prima de baixa pureza em processos desenhados para isso, enquanto baterias de lítio são matérias-primas de pureza muito alta
A questão principal é quando a cadeia de processos de reciclagem vai se tornar economicamente viável, e baterias de chumbo-ácido passaram por algo semelhante e hoje são recicladas praticamente em 100%
Baterias de chumbo-ácido são robustas a ponto de você separar ânodo e cátodo com mãos enluvadas, algo parecido com tirar pepperoni de uma pizza, enquanto uma célula de lítio está mais para extrair só uma proteína específica de uma mortadela, sendo que a substância ainda pega fogo ao entrar em contato com o ar
As indústrias automotiva e de baterias empurraram os danos à saúde para países onde a fiscalização regulatória e as inspeções são mais frouxas e os trabalhadores precisam desesperadamente de emprego
Vale ver a reportagem do New York Times sobre o México e a matéria sobre envenenamento por chumbo na África
A principal vantagem do lítio é ser usado em grande escala com composição química padronizada
Se reciclar terras raras e metais escassos ajuda a manter a independência de fornecimento, pode valer a pena mesmo com custo um pouco maior, e a cooperação em pesquisa sobre tório entre Suíça e Dinamarca pode ser vista no mesmo contexto
Ele é altamente reativo e higroscópico, e ao entrar em contato com água libera fluoreto de hidrogênio, que é tóxico e corrosivo, então a viabilidade econômica pode ser baixa a menos que o fornecimento de lítio fique extremamente escasso
Ainda assim, será preciso reciclar porque em breve haverá grandes volumes de baterias descartadas, mas o artigo não traz os detalhes necessários
O artigo não explica concretamente o que diferencia a tecnologia dessa empresa dos métodos existentes, nem menciona que várias empresas nos EUA, na UE e na China já reciclam baterias
Como concorrentes também alcançam taxas semelhantes ou maiores de recuperação, 90% não é nada especial, e perder 10% do lítio em baterias, que são muito mais concentradas que depósitos naturais, é uma perda grande
Hoje, o principal fator que limita a indústria de reciclagem não é a tecnologia, e sim a falta de baterias descartadas para reciclar
A maior parte das baterias produzidas nos últimos 10 anos ainda está em uso, e algumas ainda podem ser usadas por mais uns 10 anos em sistemas de armazenamento, então talvez seja preciso mais uma geração até que a reciclagem se torne uma fonte de matéria-prima em grande escala e com rentabilidade
Além disso, também é preciso recuperar cobalto, níquel, cobre, grafite e outros materiais
Como acontece com vapes descartáveis jogados no ambiente, poderia haver algo semelhante às baterias de chumbo-ácido: ao comprar um produto novo, a pessoa devolve a bateria antiga ou paga um depósito
Também daria para incentivar a coleta de vapes jogados na rua para devolução e recebimento desse depósito
Não entendo por que um artigo que não traz resultado revolucionário nem detalhes que sustentem seu valor jornalístico foi parar no topo do Hacker News
Um material bem mais relevante é este artigo científico, que mostra que é possível fechar o ciclo dos materiais LFP de forma escalável e com bom custo-benefício, ao mesmo tempo em que se alcançam altas taxas de recuperação de lítio e responsabilidade ambiental
Os dois são brancos
A Mercedes abriu em 2024 uma fábrica com taxa de reciclagem de 96% da bateria inteira, então fica a dúvida sobre quão grande é realmente esse avanço japonês
Dá para conferir na apresentação da fábrica de reciclagem de Kuppenheim da Mercedes-Benz
De acordo com este material, o padrão da indústria para taxa de recuperação de lítio é 90%, e recuperação e extração são conceitos diferentes
Algumas instalações que usam processo de carbonatação já alcançam mais de 95%
Ainda assim, precisam ser tratadas como lixo eletrônico
Materiais relacionados podem ser vistos em economia da reciclagem de baterias de VE, vida útil de baterias de VE, discussão no HN 1, discussão no HN 2
O Japão foi um dos primeiros países a enfrentar, desde 2010, as restrições chinesas à exportação de terras raras
Olhando o incidente de colisão com barco pesqueiro chinês nas ilhas Senkaku e a resposta do Japão ao domínio chinês da cadeia de suprimentos, parece que várias políticas foram criadas após esse choque
Um desses movimentos foi a concentração da Toyota no desenvolvimento de veículos elétricos com célula de combustível (FCEV), com menor dependência da cadeia de suprimentos chinesa, e a lacuna resultante pode ter permitido que empresas chinesas e americanas ampliassem sua participação no mercado de veículos elétricos a bateria
Ainda assim, dependendo de como a situação evoluir, é possível que no futuro se conclua que os FCEV e a escolha do Japão estavam certos
Os postos de abastecimento de hidrogênio da California pareciam estranhos, mas ao conhecer a infraestrutura e o ecossistema de veículos construídos pela aliança entre governo e empresas do Japão, isso parece uma linha do tempo alternativa que só existe no Japão
Hoje, o hidrogênio é na prática petróleo com uma etapa extra de processo, e a eletrólise eficiente exige materiais ultrarraros como irídio e platina, ou cerâmicas especiais para eletrólise contínua em alta temperatura
Fico em dúvida se essa estrutura pode realmente substituir o petróleo e as baterias
Os FCEV de passeio vendidos pela Toyota nos últimos 10 a 20 anos chegam, no máximo, a cerca de 20 mil unidades, o que não dá nem um quarto das vendas trimestrais do Prius
Desde o início isso esteve mais perto de um futurismo exagerado, e quem espalha essa ideia parece não conhecer bem a realidade
Se houvesse abundância de combustíveis fósseis ou acesso a baterias de lítio baratas, FCEV não seria uma opção racional, mas ao ver o hidrogênio como um meio de armazenamento de energia com menos gargalos de recursos, a ideia ganha alguma lógica
Empresas que tentam reutilizar baterias de veículos elétricos como armazenamento para a rede elétrica não conseguem garantir baterias descartadas em volume suficiente
Mesmo quando a capacidade cai abaixo de 80%, elas ainda podem ser usadas por vários anos em sistemas de armazenamento, porque a vida útil real das baterias é muito maior do que se sabia
Fico me perguntando se este artigo poderia ser substituído pelo artigo original da NHK World
Pode ser uma notícia antiga
O lítio é apenas parte do valor de uma bateria de veículo elétrico; níquel, cobalto e grafite são muito mais caros, e cobre e alumínio também têm valor relevante
Se a maior parte dos materiais principais não puder ser recuperada de forma eficaz, é difícil considerar isso reciclagem suficiente
Além disso, esse resultado nem é algo tão especial: a Redwood Materials afirma conseguir recuperar em média mais de 95% de níquel, cobalto, cobre, alumínio, lítio e grafite de baterias de íon de lítio
Mais detalhes estão no guia de reciclagem da Redwood Materials
O mais difícil é a reciclagem de lítio, que ainda não foi totalmente resolvida, então faz sentido focar no eletrólito de lítio que será descartado em grande volume no futuro próximo