De acordo com pt.wedoany.com-A Apple divulgou recentemente um pedido de patente que revela a invenção de um processo eletroquímico capaz de recuperar alumínio de alta pureza a partir de ligas de alumínio descartadas, a temperaturas tão baixas quanto 125°C, utilizando matéria-prima como cavacos metálicos gerados por usinagem CNC.

A tecnologia combina um eletrólito fundido à base de cloreto de alumínio (AlCl₃) com refino eletroquímico (Electrorefining) para separar e purificar o alumínio de ligas de alumínio descartadas. Em comparação com processos tradicionais de purificação de alumínio, este método opera a temperaturas significativamente mais baixas, podendo funcionar abaixo de 200°C, 150°C ou até 125°C, com algumas implementações permitindo reduções ainda maiores.

A Apple destaca que os processos atuais de reciclagem de alumínio geralmente enfrentam problemas como alto consumo de energia e grandes investimentos em equipamentos. Embora o processo tradicional de Hoopes possa obter alumínio de alta pureza, seu custo geral é elevado, enquanto métodos como a solidificação fracionada têm dificuldade em remover eficazmente elementos comuns em ligas de alumínio, como manganês e cromo. Como resultado, sucatas de ligas de alumínio de diferentes fontes muitas vezes só podem ser reprocessadas em ligas de uso geral de menor valor.

Na solução proposta pela Apple, o método central consiste em usar a liga de alumínio descartada como ânodo e alumínio puro como cátodo, ambos colocados em uma célula eletroquímica contendo um eletrólito fundido à base de cloreto de alumínio. Ao aplicar corrente elétrica, o alumínio na sucata é oxidado em íons de alumínio que entram no sal fundido, sendo posteriormente reduzidos e depositados como alumínio puro no cátodo, enquanto impurezas como cobre, ferro, silício, manganês e cromo permanecem principalmente no lado do ânodo. Como este método não depende mais da diferença de densidade da camada de alumínio fundido para separação, a matéria-prima de alumínio descartada pode assumir várias formas, incluindo folhas, placas, lingotes e cavacos de alumínio comprimidos provenientes de usinagem CNC.

Esta solução oferece alta flexibilidade operacional. O processo eletrolítico não precisa ser executado continuamente até o fim, podendo ser pausado ou reiniciado conforme a disponibilidade de energia. A reação é interrompida ao cessar a aplicação de tensão e retomada ao restaurar a alimentação, permitindo que as fábricas ajustem o ritmo de produção com base nas flutuações dos preços de eletricidade ou na disponibilidade de energia renovável.

No design do eletrólito, a Apple utiliza cloreto de alumínio como material base, podendo adicionar aditivos como cloreto de sódio, cloreto de potássio ou cloreto de magnésio para reduzir ainda mais o ponto de fusão da mistura de sais fundidos, além de minimizar a formação de estruturas dendríticas na superfície dos eletrodos. O documento de patente também descreve designs adequados para expansão industrial, onde o sistema pode adotar uma estrutura com múltiplos ânodos de alumínio descartado e múltiplos cátodos de alumínio puro dispostos alternadamente para aumentar a capacidade de processamento. À medida que o material do ânodo se consome e o alumínio puro se deposita no cátodo, os eletrodos podem ser substituídos mantendo o sistema selado. Devido à alta pressão de vapor do cloreto de alumínio, a Apple propõe operar todo o sistema eletrolítico de forma fechada para reduzir perdas por evaporação do eletrólito, com algumas implementações podendo funcionar até mesmo em pressão abaixo da atmosférica padrão.

Ao contrário do método tradicional de cristalização fracionada, que consome muita energia, este processo da Apple remove de forma mais eficaz elementos comuns em ligas de alumínio, como cobre, zinco, magnésio, silício, ferro, titânio, cromo, lítio, zircônio e manganês, que são os principais obstáculos à reciclagem de alumínio descartado em produtos eletrônicos de alto valor. A Apple observa que diferentes ligas de alumínio adicionam vários elementos para atender a requisitos de resistência, resistência à corrosão e aparência. Uma vez misturadas durante a fabricação ou descarte, torna-se difícil separá-las economicamente de volta em categorias de ligas de alto valor, resultando frequentemente em rebaixamento para o mercado de peças fundidas de baixo custo.

Para a Apple, o significado desta tecnologia reside no fato de que seu próprio ecossistema de fabricação gera grandes quantidades de cavacos de usinagem de alta qualidade. Se esses resíduos puderem ser purificados em alumínio reciclado que atenda a padrões rigorosos, a eficiência da reciclagem de materiais em circuito fechado será significativamente melhorada. A Apple acredita que, se for possível purificar ligas de alumínio descartadas com menor consumo de energia, isso ajudará a expandir as fontes de alumínio reciclado de alta qualidade, aumentará o valor de reutilização de resíduos de fabricação e materiais pós-vida útil do produto, e reduzirá a dependência de alumínio primário.

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