O processo eletroquímico permite a recuperação de matérias-primas valiosas
Anúncios
O lítio, o cobalto e o níquel são muito procurados - e são difíceis de obter. Os investigadores do Instituto Fraunhofer de Tecnologia de Fabrico e Materiais Avançados IFAM estão a desenvolver um processo eletroquímico para recuperar matérias-primas escassas na reciclagem de baterias. Esta nova tecnologia poderá também permitir, no futuro, a extração de elementos de terras raras do lixo eletrónico.
Os investigadores do Fraunhofer IFAM estão a desenvolver eléctrodos especializados que recuperam metais valiosos, como o lítio e o cobalto, da água de processo acumulada durante a reciclagem de baterias.
Copyright: Fraunhofer IFAM
A procura de baterias de iões de lítio, indispensáveis para carros eléctricos, smartphones e computadores portáteis, está a aumentar. De acordo com um estudo da empresa de consultoria Deloitte, as importações de lítio para a Alemanha passaram de 514 milhões de euros em 2013 para 21 mil milhões de euros em 2023 - um aumento de cerca de quarenta vezes. Matérias-primas como o cobalto e o níquel são também muito importantes do ponto de vista económico, mas são difíceis de obter. A importação destes materiais aumenta as dependências globais.
Os investigadores do Fraunhofer IFAM em Bremen estão a trabalhar numa solução. "Queremos recuperar matérias-primas valiosas e terras raras com elevado rendimento e pureza, fechando assim o ciclo do produto e reduzindo as dependências", explica Julian Schwenzel, Diretor de Armazenamento de Energia Eléctrica do Fraunhofer IFAM.
Redução da dependência de matérias-primas críticas No projeto MeGaBat, que se centra em métodos de extração eletroquímica de materiais activos de baterias, os investigadores estão a desenvolver um processo eletroquímico para isolar materiais como o lítio, o cobalto e o níquel na reciclagem de baterias. Os investigadores estão também a planear utilizar o processo para recuperar terras raras.
A ideia por detrás da tecnologia: A água do processo que se acumula na reciclagem de pilhas é encaminhada para um reator eletroquímico. O reator contém dois eléctrodos produzidos pelos investigadores do Fraunhofer IFAM por serigrafia. "Com as suas propriedades especiais, os eléctrodos extraem e armazenam seletivamente os iões das águas residuais", explica Cleis Santos, diretora do grupo de Processos Electroquímicos para Reciclagem e Tratamento de Águas. "Isto permite-lhes extrair, por exemplo, iões de lítio e, no final do processo, obtemos a substância separada sob a forma de um pó de elevada pureza."
A água purificada é devolvida ao processo após o isolamento da substância desejada. Com as modificações adequadas, os eléctrodos podem também ser utilizados para absorver e recuperar outras matérias-primas escassas das águas residuais, como o cobalto, o níquel ou o cobre. "A longo prazo, é concebível que as águas residuais possam ser encaminhadas através de múltiplos reactores num sistema em grande escala", explica Santos. "Assim, poderíamos reciclar várias matérias-primas críticas na mesma instalação." Ao contrário dos actuais métodos de reciclagem, como o processamento piro e hidrometalúrgico - que consome muita energia e gera muito CO2 - a nova tecnologia funciona sem produtos químicos, como bases ou ácidos, e requer menos energia, o que a torna mais rentável.
Para além de melhorar a pureza das matérias-primas recuperadas, a eficiência de todo o processo pode também ser melhorada em cerca de 30 a 40 por cento. Esta é uma vantagem crucial, explica Schwenzel: "No futuro, os regulamentos da UE exigirão que os fabricantes declarem com maior frequência a sua pegada de carbono total, desde a matéria-prima até ao produto acabado, e os novos produtos devem também conter uma maior fração de material reciclado." A eficiência e a qualidade da recuperação estão, portanto, a tornar-se cada vez mais importantes".
Os investigadores já testaram com sucesso esta nova tecnologia no laboratório Fraunhofer IFAM. A equipa está atualmente a trabalhar numa instalação piloto em grande escala. Esta poderá também recuperar elementos de terras raras no futuro, por exemplo, a partir de resíduos electrónicos: "Até agora, tivemos de importar 100% dos nossos elementos de terras raras. "O nosso processo permitir-nos-ia reduzir esta dependência", afirma Santos, líder do grupo.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Outras notícias do departamento ciência
Mais notícias de nossos outros portais
Consulte os mundos temáticos para obter conteúdo relacionado
Mundo temático da tecnologia de baterias
O mundo temático da tecnologia de baterias reúne conhecimentos relevantes de uma forma única. Aqui você encontra tudo sobre fornecedores e seus produtos, webinars, white papers, catálogos e brochuras.
Mundo temático da tecnologia de baterias
O mundo temático da tecnologia de baterias reúne conhecimentos relevantes de uma forma única. Aqui você encontra tudo sobre fornecedores e seus produtos, webinars, white papers, catálogos e brochuras.
