Pesquisa para reciclagem de baterias

Pesquisa para reciclagem de baterias

Cortadores de relva, carros elétricos, bicicletas elétricas ou baterias fotovoltaicas – muitos dispositivos técnicos e meios de transporte estão agora equipados com bateria. “São enormes quantidades de baterias e, em última análise, recursos que serão reciclados num futuro próximo. No entanto, ainda não existe capacidade de reciclagem suficiente para isso”, explica o engenheiro civil Merle Zorn. No Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Ciências Aplicadas de Münster, ela pesquisa como as baterias podem ser recicladas de forma mais eficiente. A pesquisa de Zorn está inserida no projeto colaborativo DemoSens - digitalização do desmantelamento automatizado e processamento mecânico apoiado por sensores de baterias de íons de lítio para reciclagem de alta qualidade. Os parceiros do projeto são institutos da RWTH Aachen University. O projeto é liderado por Sabine Flamme, do Instituto de Infraestrutura – Água – Recursos – Meio Ambiente da Universidade de Ciências Aplicadas de Münster.

Zorn já escreveu sua tese de mestrado no projeto de pesquisa sobre o desmantelamento de baterias da mobilidade elétrica. “Atualmente, as baterias ainda estão sendo desmontadas manualmente. Com as grandes quantidades das chamadas baterias em fim de vida que deverão ser produzidas no futuro, isso não será mais acessível”, afirma o assistente de pesquisa. Por isso, no projeto ela desenvolveu um sistema de etiquetagem baseado em código QR, que, entre outras coisas, contém informações para desmontagem automatizada. Outro ponto crítico na reciclagem: as baterias de íons de lítio contêm diferentes materiais catódicos – um componente essencial para o funcionamento de uma bateria – como níquel-manganês-cobalto (NMC) ou fosfato de ferro-lítio (LFP). “Conhecer esta subcategoria é crucial porque, para obter alta eficiência, o processo de reciclagem deve ser precisamente adaptado ao respectivo material catódico.” Porém, informações sobre isso ainda não estão anotadas nas baterias. “Portanto, integramos informações sobre todas as matérias-primas utilizadas no conceito de rotulagem.” Um regulamento que exige que os fabricantes forneçam este tipo de rótulo informativo está atualmente sendo trabalhado pela Comissão da UE. O conceito da Zorn fornece sugestões para expandir esta etiqueta com informações para desmontagem automatizada.

A ex-aluna da FH está atualmente pesquisando como melhorar a produção das usinas de reciclagem de baterias de íons de lítio e, portanto, a qualidade dos materiais recuperados. “Nós, da Universidade de Ciências Aplicadas de Münster, nos concentramos na recuperação precoce e pura de cobre e alumínio, pois, de outra forma, há pouco foco nisso na pesquisa em andamento em reciclagem de baterias.” Os dois metais são encontrados em locais diferentes na bateria do veículo elétrico. Por exemplo, o material do cátodo é aplicado a uma folha de alumínio e o material do ânodo é aplicado a uma folha de cobre. O invólucro das baterias e células geralmente é feito de alumínio. Trilhos condutores de cobre conectam as células e conduzem eletricidade da bateria para o motor do carro. No material reciclado, o cobre e o alumínio têm estado presentes até agora principalmente como uma mistura. Isto significa que o alumínio geralmente se perde no processo de reciclagem.