14 milhões de baterias usadas de veículos eléctricos até 2040: quem dominará a economia circular?

À medida que a procura global de baterias continua a aumentar, prevê-se que o número de baterias em fim de vida provenientes apenas de veículos eléctricos cresça de 1,2 milhões em 2030 para 14 milhões em 2040. As tecnologias de circularidade das baterias permitem a reutilização e a reciclagem destas baterias e, tal como acontece com as tecnologias de baterias em geral, a Ásia está atualmente na vanguarda. Ao mesmo tempo, registou-se um crescimento significativo das inovações europeias. Combinado com as recentes iniciativas políticas da UE para promover o investimento industrial e o aumento de escala direcionado, este facto oferece oportunidades para diversificar as cadeias de abastecimento, alcançar uma maior sustentabilidade e reforçar a soberania tecnológica, à medida que a transição para as energias limpas entra numa nova fase de desenvolvimento.

O mais recente relatório de prospeção tecnológica do Instituto Europeu de Patentes (IEP) e da Agência Internacional da Energia (AIE) apresenta uma análise exaustiva da inovação na circularidade das baterias, abrangendo a recolha e a triagem de baterias usadas, bem como as tecnologias de reciclagem, recuperação e reutilização. Uma vez que a circularidade das baterias se destina a reduzir a dependência de materiais críticos que têm primeiro de ser extraídos e refinados, uma secção do relatório investiga também o panorama de inovação em torno da refinação de metais de baterias.

"A inovação nas tecnologias de circularidade das baterias é fundamental para garantir recursos, reforçar a competitividade e reduzir o impacto ambiental", afirmou o Presidente do IEP, António Campinos. "À medida que este domínio se torna cada vez mais importante nos sistemas de recursos globais, as regiões que combinam ecossistemas industriais fortes, quadros políticos de apoio e acesso a matérias-primas de reciclagem estarão bem posicionadas para liderar a economia circular das baterias. A Europa reúne muitos destes elementos, com um ecossistema de inovação diversificado e iniciativas políticas que proporcionam uma base sólida para o desenvolvimento de cadeias de valor de baterias circulares."

"Na era da eletricidade, as baterias tornaram-se uma pedra angular da segurança energética e da competitividade industrial, mas o seu valor total só será realizado se os países construírem sistemas circulares fortes à sua volta", afirmou o Diretor Executivo da AIE, Fatih Birol. "Acelerar a inovação na reciclagem e reutilização pode aliviar a pressão sobre as cadeias de abastecimento de minerais críticos, reduzir os impactos ambientais e criar novas oportunidades económicas. A Europa tem importantes pontos fortes a desenvolver, e este relatório destaca como a inovação direcionada e o apoio político podem ajudar a posicioná-la na vanguarda de uma economia de baterias sustentável".

Com base em duas décadas de dados globais sobre patentes, o relatório destaca as tendências emergentes, os principais inovadores e o potencial da circularidade das baterias para reduzir a dependência da Europa de matérias-primas importadas. Examina a atividade de registo de patentes em 24 tecnologias, com base em cerca de 16 000 invenções e quase 4 000 famílias de patentes internacionais (IPF). O relatório é acompanhado de uma atualização da plataforma de energia limpa do IEP, que inclui agora uma secção dedicada à circularidade das baterias. Além disso, o Deep Tech Finder do IEP, que combina informações sobre patentes e informações comerciais para revelar intervenientes europeus emergentes em vários domínios tecnológicos, foi atualizado com novos perfis de empresas em fase de arranque e universidades activas na cadeia de valor da reciclagem de pilhas.

Circularidade das pilhas: uma das áreas de inovação mais dinâmicas no domínio das tecnologias das pilhas

O registo de patentes relacionadas com a circularidade das baterias começou a aumentar em 2017, o mesmo ano em que as vendas globais de automóveis eléctricos ultrapassaram pela primeira vez a barreira do milhão. Desde então, os IPFs cresceram a uma taxa anual composta de 42% para a circularidade das baterias, em comparação com 16% para o fabrico de baterias recarregáveis e apenas 2% em todos os domínios tecnológicos.

O aumento da inovação coincide com o aumento da procura global de pilhas. Recentemente, o mercado quintuplicou, passando de cerca de 180 GWh em 2020 para 1 100 GWh em 2024, prevendo-se que atinja 3 500 GWh até 2030.

As empresas asiáticas lideram toda a cadeia de valor da reciclagem de baterias, a Europa regista um crescimento significativo

Em 2023, as empresas asiáticas representavam 63 % dos FPI de circularidade das baterias, com a Brunp, a filial de reciclagem do maior fabricante mundial de baterias CATL, a ultrapassar os anteriores líderes, como a Toyota, a LG e a Sumitomo. Os inovadores europeus também continuam a registar um crescimento significativo em toda a cadeia de valor, incluindo nas áreas mais activas em termos de patentes: a recolha de baterias usadas e a recuperação de metais através da transformação química. Embora, a nível mundial, as empresas do sector automóvel tendam a especializar-se na recolha e as empresas mineiras na transformação química, a Brunp da China e a LG da Coreia destacam-se pela sua atividade em todas as áreas.

A China está à frente tanto na refinação de metais críticos para baterias como na circularidade das baterias

Desde 2020, a quota de IPFs da China na refinação de metais para baterias igualou a dos Estados Unidos. Entretanto, os registos de patentes nacionais da China neste domínio aumentaram de cerca de 10% de todos os registos nacionais e internacionais a nível mundial no início da década de 2000 para cerca de 70% destes registos nos cinco anos até 2023. Uma concentração semelhante é observada na circularidade das baterias, em que a quota de FPI da China aumentou de 5% para 29% entre 2013 e 2023. Durante o mesmo período, os intervenientes japoneses e coreanos mantiveram uma quota significativa de DPI neste domínio, enquanto a quota da Europa diminuiu ligeiramente - de 22% para 21% - e as contribuições da Austrália, do Canadá e dos Estados Unidos continuam a ser limitadas.

A inovação em escala continua a ser essencial para que a Europa tire pleno partido dos seus principais pontos fortes

Os candidatos europeus estão particularmente activos na recolha e transformação química, com destaque para áreas como as tecnologias de manipulação à distância (34% dos FPI), bem como o isolamento e a imobilização (30%) e a extração hidrometalúrgica após pré-tratamento pirolítico (26%). Este enfoque reflecte o potencial da Europa para gerir volumes crescentes de pilhas usadas. Os principais intervenientes europeus também estão activos nas tecnologias de transformação de materiais reciclados em novos componentes de baterias. Entre eles contam-se a Umicore, o maior reciclador de pilhas da Europa, a BASF e organizações públicas de investigação como o CEA, um dos principais candidatos franceses do sector da energia.

O aumento da escala e a inovação continuam a ser essenciais para que a Europa reduza os custos de reciclagem, melhore a eficiência e ultrapasse os actuais desafios, como a fragmentação dos fluxos de resíduos, a heterogeneidade das concepções das baterias e a automatização limitada. Entretanto, já está em vigor um quadro político cada vez mais coerente. Iniciativas recentes, como a Lei do Acelerador Industrial, o Plano de Ação RESourceEU e o Mecanismo de Incentivo às Baterias, bem como o Regulamento Baterias de 2023, visam reforçar a capacidade industrial e apoiar a produção local e as cadeias de valor circulares integradas. Neste contexto, o quadro político em evolução da Europa, combinado com a sua base industrial e de investigação diversificada, bem como com as empresas emergentes em fase de arranque, constitui uma base promissora para o sucesso, se for eficazmente alinhado com o investimento industrial direcionado. Para ajudar a identificar onde o apoio é mais necessário, o Data Desk do Observatório do IEP permite que os dados das patentes do IEP sejam transformados em informações acionáveis. A versão beta do Data Desk apresenta uma cartografia pormenorizada das tecnologias de armazenamento de energia, permitindo uma análise aprofundada de todo o domínio. Os dados desta versão beta serão oportunamente actualizados na íntegra e, em futuras actualizações, serão acrescentados mapas adicionais que abrangem outras tecnologias críticas.

Plataforma tecnológica enriquecida do IEP e Deep Tech Finder atualizado

O IEP disponibiliza várias plataformas tecnológicas que facilitam aos cientistas e investigadores a exploração da Espacenet, a maior fonte única de informação sobre patentes de acesso livre do mundo. Com base na experiência dos examinadores de patentes do EPO e dos escritórios nacionais de patentes, a plataforma de energia limpa foi agora enriquecida com tecnologias de circularidade de baterias, fornecendo 24 novas áreas tecnológicas pesquisáveis. Além disso, a nossa ferramenta gratuita Deep Tech Finder foi actualizada para incluir os perfis de cerca de 60 startups e universidades europeias que solicitaram a proteção de patentes para invenções nestas áreas desde 2006. A ferramenta actualizada também apresenta uma navegação melhorada e uma cobertura alargada de empresas em fase de arranque em todos os domínios tecnológicos.