Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Chalmers propuseram um novo e eficiente método para reciclar metais de baterias de veículos elétricos. Este método recupera 100% do alumínio e 98% do lítio de baterias usadas de veículos elétricos. Isso minimiza as perdas de matérias-primas valiosas, como níquel, cobalto e manganês. O processo não requer produtos químicos caros ou nocivos, pois os pesquisadores utilizaram ácido oxálico, um ácido também encontrado no reino vegetal.
Até o momento, ninguém conseguiu encontrar condições adequadas para separar essa quantidade de lítio usando ácido oxálico e remover todo o alumínio. Leah Rouquette, doutoranda do Departamento de Química e Engenharia Química da Universidade de Tecnologia de Chalmers, afirmou que, como todas as baterias contêm alumínio, deveríamos ser capazes de removê-lo sem perder outros metais.
No Laboratório de Reciclagem de Baterias da Universidade de Tecnologia de Chalmers, Leah Rouquette e a líder de pesquisa Martina Petranikova demonstraram o funcionamento do novo método. O laboratório continha baterias de carro usadas e, em uma capela de exaustão, havia material triturado na forma de um pó preto finamente moído dissolvido em um líquido transparente – ácido oxálico. Leah Rouquette usa um aparelho semelhante a um liquidificador doméstico para misturar líquidos e pós. Embora pareça simples, como se ela estivesse preparando café, o método em questão é único e representa uma descoberta científica recente. Ajustando com precisão a temperatura, a concentração e o tempo, as pesquisadoras desenvolveram uma nova receita que utiliza ácido oxálico, um ingrediente ecologicamente correto também encontrado em plantas como ruibarbo e espinafre.
São necessárias alternativas aos produtos químicos inorgânicos utilizados atualmente. Além disso, um dos maiores entraves nos processos modernos é a remoção de materiais residuais, como o alumínio. Martina Petranikova, professora associada do Departamento de Química e Engenharia Química da Universidade de Tecnologia de Chalmers, afirmou que essa abordagem inovadora pode oferecer novas alternativas para a indústria de reciclagem e ajudar a solucionar problemas que impedem o desenvolvimento.
Os métodos de processamento em meio líquido são chamados de hidrometalurgia. Na hidrometalurgia tradicional, as "impurezas" de materiais como alumínio e cobre são removidas primeiro, e então metais valiosos como lítio, cobalto, níquel e manganês podem ser utilizados. Embora apenas uma pequena quantidade de alumínio e cobre permaneça, várias etapas de purificação são necessárias, e cada etapa do processo resulta em desperdício. No novo método, os pesquisadores alteraram o processo e primeiro separaram o lítio do alumínio. Dessa forma, eles conseguem reduzir o desperdício de metais preciosos necessários para a fabricação de novas baterias.
Até mesmo a segunda metade do processo — a filtragem da mistura escura — lembra o preparo do café. Enquanto o alumínio e o lítio entram no líquido, outros metais permanecem no reservatório. A próxima etapa desse processo é separar o alumínio do lítio.
“Como esses metais têm propriedades muito diferentes, acreditamos que separá-los não será difícil. Nosso novo método abre um novo e promissor caminho para a reciclagem de baterias, que temos todos os incentivos para explorar mais a fundo”, afirma Leah Rouquette. “Como o método também pode ser usado em larga escala, esperamos que seja útil na indústria nos próximos anos”, diz Martina Petranikova.
O grupo de pesquisa de Martina Petranikova realiza há muitos anos pesquisas de ponta sobre a reciclagem de metais em baterias de íon-lítio. O grupo colabora com empresas envolvidas na reciclagem de baterias de veículos elétricos e é parceiro em importantes projetos de P&D, como o projeto Nybat da Volvo Cars e da Northvolt.
Informações adicionais sobre a pesquisa: O artigo científico “Recuperação totalmente seletiva de lítio de baterias de íon-lítio para veículos elétricos: modelagem e otimização usando ácido oxálico como lixiviante” foi publicado na revista Separation and Purification Technology. O estudo foi realizado por Leah Rouquette, Martina Petranikova e Natalia Vieceli, do Departamento de Química e Engenharia Química da Universidade de Tecnologia de Chalmers. A pesquisa foi financiada pela Agência Sueca de Energia, pela Base Sueca de Baterias e pela Vinnova, e os experimentos foram conduzidos utilizando baterias usadas de veículos elétricos da Volvo Cars, processadas pela Stena Recycling e pela Akkuser Oy.
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