Baterias velhas voltam à estrada: GM já fabrica elétricos com metais 100% reciclados

Uma bateria de um carro elétrico não tem necessariamente de terminar a sua vida quando deixa de servir para mover um automóvel. A General Motors acaba de demonstrar isso mesmo: materiais retirados de baterias usadas foram reciclados, transformados novamente em material para cátodos e colocados em baterias de novos carros elétricos.

E não estamos apenas perante uma experiência de laboratório. Os primeiros automóveis equipados com estas células já saíram das linhas de produção da GM e estão a caminho dos clientes.

De 80 baterias usadas nasceram novas baterias

O projeto faz parte de um programa piloto de reciclagem em circuito fechado desenvolvido pela General Motors com vários parceiros. O processo começou com 80 baterias de veículos elétricos em fim de vida, recolhidas e processadas pela Cirba Solutions.

As baterias foram desmontadas e tratadas até originarem aquilo que a indústria chama de black mass, uma mistura concentrada que contém vários dos materiais valiosos existentes nas células de iões de lítio.

Mas obter esta massa negra é apenas uma parte do processo. O verdadeiro desafio consiste em separar, purificar e voltar a transformar estes materiais em compostos com qualidade suficiente para serem utilizados novamente numa bateria automóvel.

Mais de 12 toneladas de material para novos cátodos

A partir das baterias antigas foram produzidas mais de 12 toneladas de material ativo para cátodos.

Aqui está o dado particularmente interessante: o níquel, cobalto e manganês utilizados neste material são 100% provenientes de material reciclado. Isto não significa que a bateria completa seja 100% reciclada. Outros componentes e materiais continuam a ter outras origens.

Contudo, níquel, cobalto e manganês estão entre os materiais mais importantes e valiosos utilizados nos cátodos das baterias NMC.

Segundo a GM, o material reciclado foi submetido aos mesmos requisitos de qualidade, segurança e desempenho aplicados aos materiais provenientes de matérias-primas virgens.

Os testes mostraram que as células produzidas com estes materiais apresentavam um desempenho equivalente.

E já existem carros na estrada com estas baterias

Depois da validação, a Ultium Cells, joint venture da GM com a LG Energy Solution, utilizou o material reciclado para fabricar novas células.

Estas foram posteriormente integradas em módulos e packs nas instalações Factory ZERO e Spring Hill da General Motors.

Os primeiros automóveis produzidos desta forma incluem modelos como ou Cadillac LYRIQ ou mesmo o Cadillac ESCALADE IQ.

Ou seja, o material retirado de baterias que chegaram ao fim da sua primeira vida está efetivamente de volta à estrada dentro de novas baterias.

Até 95% de alguns metais podem ser recuperados

Este é também um bom exemplo de uma característica frequentemente esquecida das baterias dos carros elétricos: os seus materiais não desaparecem quando a bateria envelhece.

Segundo dados apresentados pela própria GM, os atuais processos de reciclagem conseguem recuperar até 95% do níquel, cobalto e manganês e até cerca de 80% do lítio, embora os valores dependam da química da bateria e do processo utilizado.

Isto permite imaginar uma indústria onde uma parte crescente das matérias-primas necessárias para fabricar baterias novas poderá vir das baterias que já estão em circulação.

Além de reduzir a necessidade de mineração, esta abordagem pode diminuir a dependência externa de matérias-primas críticas e tornar a cadeia de fornecimento mais previsível.

Uma bateria poderá ter várias vidas

Há ainda outro detalhe interessante. Antes de serem recicladas, algumas baterias de veículos elétricos podem ter uma segunda vida como sistemas estacionários de armazenamento de energia.

A GM já trabalha também com a Redwood Materials neste campo. A empresa recebe baterias e resíduos de produção da GM e da Ultium Cells para reciclagem, enquanto alguns packs ainda utilizáveis podem ser reaproveitados em sistemas de armazenamento energético.

Só depois de deixarem de ser adequados para estas utilizações é que os seus materiais poderão voltar ao início da cadeia.

Forma-se assim um verdadeiro ciclo: carro elétrico → armazenamento de energia → reciclagem → matérias-primas → nova bateria → novo carro elétrico.

O projeto da GM continua a ser um programa piloto e não significa que todas as baterias dos seus veículos elétricos passem agora a utilizar estes níveis de material reciclado. Mas demonstra algo tecnologicamente importante: materiais críticos retirados de baterias antigas conseguem regressar à produção automóvel cumprindo os requisitos exigidos a materiais novos.

E isso poderá mudar significativamente a economia dos veículos elétricos nas próximas décadas.