O Fraunhofer desenvolve uma ferramenta para a reciclagem de baterias
O Fraunhofer FFB e a Universidade RWTH Aachen desenvolveram um modelo de avaliação para a reciclagem de baterias de íon de lítio. Ele permite comparar diferentes processos em termos de seus custos e emissões de CO₂.
O modelo também leva em consideração a composição regional da eletricidade e a utilização das fábricas de reciclagem.
Imagem: Fraunhofer FFB
O modelo de cálculo foi desenvolvido para ajudar empresas de reciclagem, fornecedores de tecnologia e fabricantes de baterias a avaliar diferentes processos de reciclagem de forma uniforme – tanto economicamente quanto ecologicamente.
Um estudo recente do projeto de pesquisa da UE Safeloop destacou os significativos desafios econômicos na reciclagem de baterias. De acordo com os resultados, a reciclagem de baterias de íon de lítio na Europa, nas condições analisadas, resulta atualmente em uma perda média de cerca de 1,90 euros por quilo de pacote de baterias. Os pesquisadores identificaram o transporte de mercadorias perigosas, a desmontagem e as incertezas na recuperação de materiais como os principais fatores que influenciam os custos.
O novo modelo Fraunhofer foca na avaliação de processos individuais de reciclagem. Os métodos disponíveis diferem não apenas em termos de consumo energético e taxas de recuperação, mas também em como as decisões tomadas nas fases iniciais afetam a qualidade dos materiais recuperados e o esforço necessário nas fases subsequentes. Para capturar essas relações, a ferramenta divide toda a cadeia de reciclagem em áreas individuais, etapas de processo e tecnologias, utilizando um princípio modular. Por exemplo, é possível comparar diferentes processos de trituração e analisar seu impacto no processo de reciclagem posterior.
O modelo Fraunhofer leva em conta a localização e a utilização
A ferramenta se baseia em um banco de dados que contém informações sobre as etapas individuais do processo. Os usuários podem especificar parâmetros como a capacidade de processamento do material e a composição das baterias a serem recicladas, e então criar cadeias de processo personalizadas.
O modelo rastreia os fluxos de materiais em toda a cadeia de reciclagem e os relaciona aos principais indicadores de desempenho econômicos e ecológicos. São levados em consideração fatores como consumo de energia, emissões de CO₂, custos operacionais e de investimento, bem como a receita proveniente das matérias-primas recuperadas. Os custos de descarte, a composição regional da eletricidade, os custos trabalhistas e a utilização das instalações também podem ser incorporados aos cálculos.
Caso parâmetros individuais, como capacidade de processamento, eficiência de separação ou taxa de recuperação, mudem, a ferramenta exibe o impacto nas etapas seguintes do processo, nos custos e nas emissões. Isso permite identificar áreas particularmente intensivas em custos ou emissões e analisar vários cenários para a expansão industrial da reciclagem de baterias.
“Com esta ferramenta, nosso objetivo é tornar comparáveis diferentes conceitos de reciclagem com base em critérios comuns, criando assim uma base sólida para decisões tecnológicas e estratégicas”, explica Benedikt Gruber, pesquisador associado da Fraunhofer FFB. O modelo pode ser utilizado tanto para otimizar processos de reciclagem existentes quanto para avaliar novas tecnologias.
A Ferramenta Modular de Ciclo de Vida foi desenvolvida como parte de um estudo em consórcio envolvendo parceiros do setor de reciclagem, engenharia de plantas e consultoria. No futuro, a estrutura de avaliação deve ser ampliada para incluir químicas de baterias adicionais, conjuntos de dados diferenciados por região e cenários regulatórios.