A Fraunhofer FFB cria ferramenta para reciclagem de baterias
A instituição Fraunhofer Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) e a RWTH Aachen desenvolveram um modelo de avaliação para o reciclagem de baterias de íons de lítio. Com ele, é possível comparar diferentes métodos em termos de custos e emissões de CO₂.
O modelo também leva em consideração a composição regional da eletricidade e a carga das instalações de reciclagem.
Imagem: Fraunhofer FFB
O modelo de cálculo tem como objetivo ajudar empresas de reciclagem, fornecedores de tecnologia e fabricantes de baterias a avaliar, de forma econômica e ecológica, diferentes métodos de reciclagem com base em um padrão unificado.
A gravidade dos desafios econômicos no reciclagem de baterias foi demonstrada recentemente por uma pesquisa no projeto de pesquisa da UE Safeloop. De acordo com ela, o reciclagem de baterias de íons de lítio na Europa, nas condições analisadas, gera atualmente uma perda média de cerca de 1,90 euro por quilo de pacote de baterias. Os pesquisadores identificaram como principais fatores que elevam os custos o transporte de materiais perigosos, a desmontagem e as incertezas na recuperação dos materiais.
O novo modelo Fraunhofer parte da avaliação de processos de reciclagem individuais. Isso porque os métodos disponíveis diferem não apenas em termos de consumo energético e taxas de recuperação. As decisões tomadas nas fases iniciais do processo também influenciam a qualidade dos materiais recuperados e os esforços necessários nas etapas subsequentes. Para representar essas relações, a ferramenta divide toda a cadeia de reciclagem, seguindo um princípio modular, em áreas distintas, etapas do processo e tecnologias. Dessa forma, é possível, por exemplo, comparar diferentes métodos de trituração e analisar seu impacto no processo de reciclagem posterior.
O modelo Fraunhofer leva em conta a localização e a carga de trabalho
A base da ferramenta é um banco de dados com informações sobre as diferentes etapas do processo. Os usuários podem, entre outras coisas, definir a taxa de processamento dos materiais e a composição das baterias a serem recicladas, criando assim cadeias de processo personalizadas.
O modelo acompanha os fluxos de materiais ao longo de toda a cadeia de reciclagem e os relaciona a indicadores econômicos e ecológicos. São levados em consideração, por exemplo, o consumo de energia, as emissões de CO₂, os custos operacionais e de investimento, bem como as receitas provenientes dos matérias-primas recuperadas. Os custos de disposição final, a composição regional da eletricidade, os custos trabalhistas e a carga das instalações também podem influenciar os cálculos.
Quando parâmetros individuais como a taxa de processamento, a eficiência de separação ou o grau de recuperação mudam, a ferramenta mostra os impactos nas etapas seguintes do processo, nos custos e nas emissões. Isso permite identificar áreas particularmente intensivas em custos ou emissões e analisar diferentes cenários para a implementação industrial do reciclagem de baterias.
“Com a ferramenta, queremos tornar comparáveis diferentes conceitos de reciclagem com base em um critério comum, criando assim uma base confiável para decisões tecnológicas e estratégicas”, explica Benedikt Gruber, pesquisador na Fraunhofer FFB. O modelo pode ser utilizado tanto para otimizar processos de reciclagem existentes quanto para avaliar novas tecnologias.
O Modular Lifecycle Tool foi desenvolvido no âmbito de um estudo em consórcio com parceiros da indústria de reciclagem, da construção de equipamentos e de consultoria. Futuramente, espera-se expandir a estrutura de avaliação para incluir outros tipos de químicos de baterias, conjuntos de dados diferenciados por região e cenários regulatórios.