COLUNA MECÂNICA ONLINE®

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Tarcisio Dias

30 | AGOSTO | 2023

Qual o destino atual das baterias dos veículos elétricos?

O que fazer com essas baterias que não são mais adequadas ao uso em veículos elétricos, mas ainda têm boa parte de sua capacidade preservada?

Estamos acompanhando no mercado brasileiro automotivo uma invasão dos veículos elétricos vindos da China. E muitas são as dúvidas quando falamos sobre veículos elétricos (VE). Uma delas é o destino das baterias ao final da vida útil de um VE.

Uma das principais diferenças entre carros a combustão interna (motor flex, por exemplo) e carros elétricos é a fonte de energia para alimentar o motor e tracionar as rodas. Enquanto os carros a combustão utilizam a energia da queima de combustível para movimentar os pistões e locomover o automóvel, os veículos elétricos apresentam uma bateria como fonte de energia.

A bateria do carro elétrico vai perdendo sua capacidade de armazenamento ao longo das recargas e, depois de alguns anos, a baixa autonomia vai exigir sua susbtituição.

Levantamento feito pela Universidade Veiga de Almeida (UVA) em 2022, aponta que a ausência de uma regulamentação para a logística reversa das baterias que armazenam a eletricidade dos veículos elétricos representa um potencial risco ambiental para o país, apesar do impacto positivo da tecnologia usada nesses automóveis na redução de emissões de gases de efeito estufa.

Segundo os dados, se não houver boas práticas de descarte, as baterias de carros elétricos podem virar cerca de 43 toneladas de lixo perigoso até 2030.

Embora a crescente desses veículos seja cada vez mais pronunciada no Brasil e no mundo, nem todos os impactos ambientais são potencialmente positivos.

As baterias de carros elétricos contêm uma variedade de materiais, alguns dos quais são valiosos e podem ser recuperados e reutilizados. 

Embora já seja possível reciclar cerca de 95% dos componentes, a reciclagem efetiva desses materiais apresenta desafios técnicos e econômicos significativos.

Dependendo do uso, a duração de uma bateria de lítio-íon em carro elétrico é de aproximadamente 8 a 10 anos – ou cerca de 160.000 a 240.000 quilômetros rodados - a partir daí, aumenta a percepção do usuário da perda de autonomia do veículo, uma vez que a bateria sofre uma redução da sua capacidade de armazenar energia.

Comparando com seu telefone celular, a bateria do VE não deixará de funcionar completamente após sua vida útil. Em vez disso, sua capacidade de armazenamento energético diminuirá gradualmente, o que significa que o carro elétrico terá menos alcance com uma carga completa, ou seja, menor autonomia, assim como acontece com a bateria do seu celular ao passar dos anos.

Os veículos elétricos atuais apresentam principalmente baterias de íons de lítio e polímeros de lítio devido à densidade de energia relativamente maior em comparação com o peso.

Os principais materiais encontrados são os componentes químicos lítio, manganês, cobre, cobalto, alumínio, grafite, aço e níquel. Todos esses componentes têm diferentes funções na bateria do veículo e contribuem para melhorar seu desempenho.

Essas baterias geralmente são compostas por várias células conectadas em série e/ou paralelo, para fornecer a tensão e capacidade desejadas.

De acordo com a Argonne National Laboratory, uma bateria de lítio só possui 7% do mineral. O mais adequado seria chamar de bateria de grafite e cobre, mas pelo fato do lítio ser a parte vital de seu funcionamento, convencionou-se como bateria de íons de lítio.

Usar novamente as baterias e reciclar os materiais delas quando estão no fim de sua vida é uma maneira importante de proteger o meio ambiente e promover a sustentabilidade global. 

Isso faz parte da Economia Circular, que é uma forma de usar os recursos de forma eficiente. 

Cada vez mais, a reciclagem e o reuso de baterias estão se tornando importantes em projetos de desenvolvimento tecnológico, recebendo financiamento e criando indústrias especializadas na área.

Quando a bateria de um elétrico chega ao fim da sua “primeira vida”, existem três opções para a sua “segunda vida”:

Reaproveitamento, quando várias embalagens são selecionadas e combinadas com base no estado residual, capacidade, etc.

Recondicionamento de pack é uma segunda opção viável. Essencialmente, os packs de bateria são desmontados e, em seguida, as células são recondicionadas individualmente e reembaladas em novos módulos.

Reciclagem, que envolve extrair os metais valiosos da bateria e reutilizá-los.

O processo de reciclagem de baterias de carros elétricos varia dependendo do tipo de bateria e da tecnologia utilizada. No entanto, geralmente envolve várias etapas, como:

Desmontagem: as baterias são desmontadas e as células individuais são removidas;

Trituração: as células são trituradas para quebrar as conexões entre os materiais e separar os componentes;

Separação: os materiais são separados em diferentes frações, com base em suas propriedades físicas e químicas;

Purificação: essas frações são purificadas, removendo-se impurezas e contaminantes;

Recuperação de metais: os metais valiosos, como lítio, cobalto, níquel e alumínio, são recuperados e refinados para reutilização na produção de novas baterias.

Para especialistas, é preciso a realização de debates e regulamentações para o aumento do fluxo da logística reversa de baterias de carros elétricos.

Segundo o Coordenador do Curso de Engenharia Mecânica da Faculdade Anhanguera, Mauro Paipa Suarez, essas desvantagens precisam ser analisadas, visando o meio ambiente e a qualidade de vida da população.

“Desde sua fabricação, até o seu descarte, o uso da modalidade de VEs ainda conta com grandes desafios em relação à produção, tempo de vida e, principalmente, ao descarte das baterias. Existem propostas de reaproveitamento, mas isso não resolve o problema do descarte do material, que causa um enorme impacto ao meio ambiente, podendo ser letal até 2030”, diz.

Os veículos elétricos são relativamente novos no mercado automotivo, portanto, apenas um pequeno número deles se aproxima do fim de sua vida útil.

Como resultado, poucas baterias pós-uso de veículos elétricos estão disponíveis para reciclagem. No entanto, conforme os veículos elétricos se tornam cada vez mais comuns, o mercado de reciclagem de baterias pode se expandir.

A reciclagem de baterias evitaria que materiais perigosos entrassem no fluxo de resíduos, tanto no final de sua vida útil quanto durante sua produção.

O trabalho está em andamento para desenvolver processos de reciclagem de baterias que minimizem os impactos do ciclo de vida do uso de íon-lítio e outros tipos de baterias em veículos.

Tarcisio Dias - Profissional e técnico em Mecânica, além de Engenheiro Mecânico com habilitação em Mecatrônica e Radialista. Desenvolve o site Mecânica Online® (mecanicaonline.com.br) e sua exclusiva área de cursos sobre mecânica na internet (cursosmecanicaonline.com.br), uma oportunidade para entender como as novas tecnologias são úteis para os automóveis cada vez mais eficientes.

Coluna Mecânica Online® - Aborda aspectos de manutenção, tecnologias e inovações mecânicas nos transportes em geral. Menção honrosa na categoria internet do 7º e 13º Prêmio SAE Brasil de Jornalismo, promovido pela Sociedade de Engenheiros da Mobilidade. Distribuição gratuita todos os dias 10, 20 e 30 do mês.
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