Cientistas conseguem reciclar os materiais de uma bateria em 98% com este processo inovador

Diante do crescimento dos veículos elétricos (VE) e da crescente demanda por baterias de íon-lítio, a gestão dos resíduos dessas baterias tornou-se uma questão ambiental crucial. Pesquisadores da Universidade Rice, liderados por James Tour, desenvolveram um método inovador de reciclagem que pode revolucionar essa área ao reduzir os custos e os impactos ambientais associados a esses processos.


Os métodos tradicionais de reciclagem de baterias dependem de processos térmicos ou químicos intensivos, caros e poluentes. Diante desses desafios, a equipe de Rice desenvolveu uma técnica inovadora chamada "aquecimento flash por efeito Joule" (FJH). Este processo consiste em passar uma corrente elétrica através de um material moderadamente resistente para aquecê-lo rapidamente e transformá-lo em outras substâncias.

Ao aplicar essa técnica, os pesquisadores conseguiram aquecer resíduos de baterias a 2.500 kelvins em poucos segundos. Esse aquecimento rápido permitiu criar estruturas únicas com núcleos estáveis e invólucros magnéticos. Essas características magnéticas facilitaram a separação e purificação dos materiais ativos das baterias.

Durante essa separação, as cátodos de baterias à base de cobalto, amplamente utilizadas em veículos elétricos e associadas a custos ambientais e sociais elevados, revelaram uma magnetização inesperada nas camadas externas do óxido de cobalto espinela. Isso simplificou sua extração e purificação, resultando em uma taxa de recuperação dos metais da bateria de até 98%. Além disso, a estrutura dos materiais das baterias permaneceu estável, permitindo sua reutilização potencial em novas cátodos.

O estudo destaca os benefícios ambientais e econômicos deste novo método em comparação com as técnicas tradicionais de reciclagem destrutiva. Além disso, o processo FJH poderia ser integrado a um sistema contínuo para a reciclagem de baterias de íon-lítio usadas, oferecendo assim uma solução promissora para a gestão de resíduos de baterias.

Os trabalhos recentes também mostram que este método pode ser usado para regenerar efetivamente o ânodo de grafite a partir do grafite usado, o que promete uma solução abrangente para a reciclagem dos cátodos e ânodos das baterias. Com a capacidade de produzir uma tonelada de materiais por dia, este processo pode minimizar a dependência de minerais recém-extraídos para a fabricação das baterias de íon-lítio.