Universidade Tecnológica de Chalmers, na Suécia, propõe método mais seguro para reciclagem de metais de baterias usadas

De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores da Universidade Tecnológica de Chalmers (Chalmers University of Technology), na Suécia, propuseram um novo método para recuperar metais de baterias recarregáveis usadas, que reduz os riscos para a saúde humana e o meio ambiente, mantendo a mesma eficiência de recuperação. O estudo explorou o uso de alternativas provenientes de biomassa renovável para substituir os produtos químicos de base fóssil utilizados no processo de recuperação de metais.

O crescimento do consumo global de energia e a necessidade de sistemas energéticos mais sustentáveis impulsionam a demanda por dispositivos de armazenamento de energia, como baterias. Simultaneamente, aumenta a necessidade de reciclar e reutilizar metais presentes nas baterias, como cobre, cobalto, lítio e manganês. Esses materiais são cruciais para a transição verde, e vários deles já estão incluídos na Lei de Matérias-Primas Críticas da União Europeia. Por exemplo, a China fornece 100% da demanda da UE por elementos de terras raras pesadas. A UE está empenhada em diversificar e garantir o fornecimento de matérias-primas críticas, e a reciclagem desempenha um papel fundamental nesse processo.

Para que a reciclagem de metais seja eficiente e economicamente viável, os metais precisam ser separados e purificados antes de serem reutilizados. A produção de produtos de alto valor, como baterias, geralmente requer metais de alta pureza. Mark Foreman, professor associado do Departamento de Química e Engenharia Química da Universidade Tecnológica de Chalmers, afirma que, se os materiais não forem separados e purificados durante o processo de reciclagem, sua qualidade se degradará gradualmente, podendo eventualmente tornar-se inadequados para aplicações avançadas, perdendo assim o sentido da reciclagem.

A extração por solvente (extração líquido-líquido) é um método amplamente utilizado para a separação e purificação de metais na reciclagem de baterias, bem como nas indústrias de mineração e nuclear. Atualmente, os diluentes utilizados nesses processos são geralmente produzidos a partir de matérias-primas de base fóssil. Daniel Keywan Hoffmann, estudante de doutorado na Universidade Tecnológica de Chalmers e primeiro autor do estudo, explica que a pesquisa visava demonstrar que a biomassa renovável (por exemplo, subprodutos da indústria florestal) pode ser usada para produzir diluentes alternativos. Eles estudaram dois compostos aromáticos que podem ser utilizados diretamente nas linhas de produção industrial existentes.

O estudo mostra que, na extração de vários metais importantes, o desempenho desses compostos aromáticos é comparável ao das alternativas comerciais tradicionais, podendo ser implementados diretamente nas linhas de produção industrial existentes. Daniel Keywan Hoffmann destaca que o custo para a indústria reconstruir fábricas ou investir em infraestrutura totalmente nova para melhorar a sustentabilidade é elevado. Se os processos e equipamentos existentes puderem continuar a ser utilizados, bastando substituir os produtos químicos por outros mais seguros, as barreiras e os custos da mudança serão significativamente reduzidos.

As operações de reciclagem de metais em larga escala utilizam grandes quantidades de diluentes, que frequentemente exigem manuseio por pessoal, tornando as considerações de segurança cruciais. Os pesquisadores descobriram que os dois compostos aromáticos estudados apresentam pontos de fulgor mais elevados e menor volatilidade em comparação com várias alternativas comerciais, reduzindo assim o risco de incêndio nas instalações de reciclagem e a exposição dos trabalhadores a substâncias nocivas. Alguns produtos químicos comerciais atualmente utilizados formam um grupo de neurotoxinas quando se degradam, que podem ter efeitos prejudiciais no cérebro e no sistema nervoso. Os novos compostos aromáticos testados neste estudo não formam essas neurotoxinas durante a degradação. Mark Foreman afirma que, se for possível alcançar o mesmo desempenho dos processos atuais, reduzindo simultaneamente os riscos para os seres humanos e o meio ambiente, isso representa um benefício importante para todos.

Os pesquisadores enfatizam que é necessário otimizar os processos de fabricação e aumentar a oferta de matérias-primas renováveis para tornar o método economicamente viável. Daniel Keywan Hoffmann espera que o trabalho deles inspire a indústria a pensar de forma diferente: alternativas sustentáveis não precisam necessariamente começar do zero; em muitos casos, a substituição de certos produtos químicos pode ser suficiente.

O estudo foi publicado na revista RSC Sustainability, com o título "Safer aromatic process diluents for solvent extraction of critical metals from spent batteries".