O Brasil dá o primeiro passo na reciclagem de baterias. A Tupy, multinacional brasileira do ramo da metalurgia, está inaugurando uma planta-piloto focada em reciclar diferentes tipos de baterias, o que inclui as de carros elétricos e híbridos.
Localizada no Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) da USP, em São Paulo, a planta-piloto tem capacidade de reciclar até 400 toneladas de baterias por ano. A unidade funciona como um laboratório em nível industrial. O objetivo é realizar testes para entender a viabilidade dos processos em fábricas maiores. A meta é aumentar a capacidade de reciclagem até 2028, com a entrega de um projeto para 10.000 toneladas anuais.
“Estamos construindo uma base tecnológica sólida para a economia circular no Brasil. A planta-piloto é um passo estratégico que reafirma a consolidação da Tupy como referência em soluções sustentáveis e inovadoras para a indústria”, destaca André Ferrarese, diretor de Pesquisa & Desenvolvimento da Tupy.
O projeto instalado no IPT recebeu investimentos de R$ 45 milhões até o momento, divididos entre aportes da Tupy e de parceiros estratégicos.
Como se recicla uma bateria?
O projeto da Tupy trabalha com baterias feitas com os chamados “minérios críticos” (lítio, cobalto, manganês e níquel), como as LFP (lítio-ferro-fosfato) e NMC (níquel-manganês-cobalto), comumente usadas em veículos eletrificados. Além delas, baterias de celulares, equipamentos eletrônicos e sistemas estacionários de armazenamento de energia também são recicladas no processo.
As baterias chegam por meio de doações de empresas, como montadoras e marcas do setor de eletrônicos. O primeiro passo é o descarregamento total, chamado popularmente de “matar” a bateria. O processo ocorre em três níveis.
Para “matar” a bateria, primeiro ela passa por um descarregamento. Depois, começa a ser desmontada, separando todos os módulos, que passam por mais um descarregamento. Então, cada módulo é desmontado, separando célula por célula, que são descarregadas individualmente.
Sem riscos de choques elétricos, todo o material segue para um triturador, para depois começar o primeiro processo de separação das baterias. Por meio de peneiração e aplicação de solventes, separam-se plástico, ferro, alumínio e outros materiais presentes nas baterias, até sobrar a “black mass” (massa preta, em tradução livre).
A black mass é um pó preto, onde os minérios críticos estão misturados com grafite. Alguns centros de reciclagem de baterias existentes no mundo param por aí, uma vez que a black mass é vendida por aproximadamente 500 dólares a tonelada. Mas é possível ir além.
Na planta-piloto da Tupy, a black mass produzida segue para um processo de hidrometalurgia, que é a separação dos minerais críticos em soluções líquidas. Diferentes tanques são responsáveis por separar cada um dos materiais e, ao final do processo, lítio, manganês, cobalto, níquel e grafite estão devidamente separados.
O Brasil poderá fabricar novas baterias?
A partir daqui, a Tupy analisa as possibilidades do que fazer com os minérios críticos. No mercado, eles podem ser vendidos por valores acima de 3.000 dólares a tonelada. Há também a possibilidade de utilizá-los para a fabricação de novas baterias.
Para isso, os minérios precisam passar por um processo de purificação, para atingir a pureza “grau bateria” de 99,9%. A vantagem é que é mais fácil fazer isso com os minérios reciclados do que com os extraídos por mineradoras.
Na reciclagem feita pela Tupy, todos os componentes são extraídos com grau acima de 90% de pureza. É um número variável, que depende muito, especialmente, da condição em que as baterias chegam à empresa. Nas mineradoras, eles são extraídos com cerca de 60% a 70% de pureza.
Apesar de a planta-piloto não realizar esse processo, Luciana Gobo, coordenadora do projeto, explica o que precisa ser feito para que os minérios sejam usados na produção de novas baterias. “Depois da purificação, é feito o ‘slurry’: é como se fosse uma tinta que cobre os cátodos e mistura todos os materiais.”
A coordenadora também explica que, na indústria, esses processos são fragmentados. Uma empresa recicla, outra compra os minérios e faz o slurry, que é vendido para quem produzirá as células e montará a bateria.
Por enquanto, a Tupy estuda técnicas de purificação em laboratório, que posteriormente podem ser testadas em nível industrial na planta-piloto. Para a empresa, os estudos representam um passo importante para desenvolver a indústria nacional e reduzir a dependência de importações e, principalmente, da mineração.