Uma nova 'cola' pode produzir lítio

A reciclagem de baterias é crítica, mas as técnicas atuais, como a queima controlada de embalagens antigas, podem liberar materiais tóxicos. O Laboratório Nacional Lawrence Berkeley diz que tem uma opção mais segura e barata.

A reciclagem de baterias de íon-lítio para carros elétricos e eletrônicos de consumo é uma prioridade urgente, dada a escassez global de metais caros como lítio, níquel e cobalto, mas tem um lado negativo: as técnicas atuais, como a queima controlada, podem liberar produtos químicos tóxicos. Cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, no entanto, dizem ter encontrado uma solução: um novo material que permite que velhas células de íons de lítio sejam recicladas apenas com água. E em breve poderá tornar a reciclagem de baterias mais barata e segura.

As células da bateria usam aglutinantes semelhantes a cola para manter o cátodo carregado positivamente e o ânodo carregado negativamente - os elementos que transmitem eletricidade - juntos. O material de Lawrence Berkeley é um aglutinante de "liberação rápida" feito de dois polímeros amplamente disponíveis que se dissolve quando colocado em água alcalina à temperatura ambiente contendo hidróxido de sódio. Os metais da bateria podem então ser filtrados da solução e secos ao ar, disseram os pesquisadores. Não há queima e nem liberação de toxinas.

Um pesquisador do Lawrence Berkeley National Laboratory segura amostras do aglutinante de liberação rápida desenvolvido para tornar a reciclagem de baterias de íons de lítio mais segura e barata.

A pesquisa já está passando para testes comerciais com a Onto Technologies, uma startup de reciclagem em Bend, Oregon. Se tudo correr bem, o novo material de ligação pode começar a ser usado em baterias de íon-lítio dentro de "dois a cinco anos", disse Gao Liu, cientista sênior do laboratório de Berkeley, à Forbes.

Empresas como a Redwood Materials, liderada pelo cofundador da Tesla, JB Straubel, e a Li-Cycle, com sede em Toronto, estão arrecadando bilhões de dólares para construir instalações de reciclagem em larga escala na América do Norte, que esperam que algum dia as posicionem como fornecedores-chave de commodities metálicas elétricas. as baterias dos veículos mais precisam. Isso provavelmente será crítico, já que dezenas de novas fábricas de baterias planejadas por empresas como General Motors, Ford, Tesla, Toyota, Hyundai e Panasonic serão inauguradas nos próximos anos.

Os cientistas que criaram o fichário de liberação rápida incluem Robert Kostecki, Gao Liu, Chen Fang e Muhammad Ihsan Ul Haq.

“Se você olhar para quanta produção de íons de lítio estará online na próxima década, ela crescerá cerca de 30% ao ano”, disse Liu. "Portanto, a (quantidade de) baterias que precisamos reciclar em dez anos será um negócio em crescimento."

Embora as baterias de íon-lítio sejam ótimas para eliminar a exaustão do tubo de escape e as emissões de carbono que aquecem o clima, elas ficam sujas quando queimam. Se uma bateria da Tesla pegar fogo, por exemplo, ela libera uma série de toxinas nocivas e substâncias polifluoralquil, ou produtos químicos PFAS, que estão ligados a uma série de problemas de saúde humana.

Notavelmente, o fichário do Lawrence Berkeley Lab não contém produtos químicos PFAS.

“Desenvolver um aglutinante sem (produtos químicos PFAS) foi difícil, mas é extraordinariamente importante para o futuro”, disse o CEO da OnTo, Steve Sloop, em um comunicado por e-mail. “Os clientes não os querem devido ao vínculo emergente com problemas de saúde, e acho que em breve os reguladores concordarão que não podemos continuar usando esses produtos químicos”.

De acordo com Lawrence Berkeley, o fichário custa cerca de um décimo do preço de dois dos fichários comerciais mais usados. E além de baterias para veículos elétricos, a equipe que criou o material acredita que ele pode ser usado em baterias de qualquer tamanho, desde as de celulares até as enormes que as concessionárias usam para armazenar eletricidade.