Espera-se que a procura de metais valiosos necessários nas baterias aumente significativamente nas próximas décadas com o crescimento das tecnologias de energia limpa. No entanto, o fornecimento destes metais para baterias não é ilimitado e as estratégias actuais para os recolher a partir das suas reservas naturais são intensivas em recursos e poluição e são

Espera-se que a procura de metais valiosos necessários nas baterias aumente significativamente nas próximas décadas com o crescimento das tecnologias de energia limpa. No entanto, o fornecimento destes metais para baterias não é ilimitado e as estratégias actuais para os recolher a partir das suas reservas naturais são intensivas em recursos e poluição e são insustentáveis ​​a longo prazo. O melhor lugar para obtê-los pode ser reciclando baterias usadas.

Uma equipe de pesquisadores da Rice University desenvolveu um método de reciclagem de baterias que pode ajudar a recuperar mais de 98% do metal de vários tipos de resíduos mistos de baterias. O novo método também reduz significativamente os fluxos de resíduos secundários provenientes de soluções de lixiviação ácidas e contaminadas e reduz a duração do processo de reciclagem em quase 100 vezes.

Os pesquisadores usaram sua técnica patenteada de aquecimento Joule para levar os resíduos combinados de cátodo e ânodo a temperaturas acima de 2.100 graus Kelvin em segundos. Isso os ajudou a remover a camada inerte dos metais das baterias e a diminuir seu estado de oxidação, tornando-os solúveis em ácido de baixa concentração.

O novo processo leva menos de 20 minutos para dissolver as mesmas quantidades em comparação com os métodos existentes. Este processo pode reduzir potencialmente o custo da reciclagem de resíduos de baterias através da diminuição do consumo de energia, água e ácido e da redução das emissões de dióxido de carbono.

“Desenvolvemos um método de alto rendimento e baixo custo de recuperação de metais diretamente da ‘massa negra’ – os resíduos combinados de cátodo e ânodo que a indústria tradicionalmente tenta reciclar – que reduz significativamente a pegada ambiental do processamento de baterias gastas,” disse Jinhang Chen, co-autor principal de um estudo.

Esquema do processo de reciclagem de baterias.

Os pesquisadores dizem que a reciclagem de baterias é um grande negócio, especialmente agora, já que muitos veículos elétricos estão em uso há cerca de uma década e muitas de suas baterias estão chegando ao fim de sua vida útil. A reciclagem de baterias gastas não só ajuda a mitigar os impactos ambientais da mineração, mas também faz sentido do ponto de vista económico, uma vez que muitos tipos de baterias de iões de lítio contêm níveis mais elevados de metais, como o cobalto e o níquel, do que os minérios naturais.

“Atualmente, 95% das baterias não são recicladas porque não temos capacidade para reciclá-las, mesmo que os resíduos de produtos eletrónicos estejam a aumentar a uma taxa anual de 9%,” disse o químico da Rice, James Tour, cujo laboratório desenvolveu anteriormente um processo para reciclar ânodos de baterias. “Muitos dos processos atuais de reciclagem de baterias envolvem o uso de ácidos muito fortes, e estes tendem a ser processos confusos e complicados.

“O que descobrimos é que se você ‘flash’ a massa negra, então você pode separar facilmente os metais críticos usando apenas ácido clorídrico de baixa concentração. Você poderia dizer que o flash libera os metais, então eles se dissolvem mais facilmente. Ainda estamos usando ácido, mas muito menos. É por isso que a economia está muito melhor.”

O estudo inclui uma avaliação do ciclo de vida comparando o novo processo com os diferentes métodos atuais de reciclagem de baterias.

“Este estudo tem a capacidade de motivar o crescimento da gestão de resíduos de baterias e contribuir para a produção em massa de veículos elétricos a um custo mais competitivo, reduzindo o custo de produção de baterias”, Chen disse em um comunicado oficial.

Atualizado em by Christeen Mongold
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