O Fraunhofer FFB e a RWTH Aachen desenvolvem modelo para avaliação do reciclagem de baterias
Imagem: Fraunhofer FFB
A instituição Fraunhofer Forschungsfertigung Batteriezelle (FFB) e o departamento Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) da RWTH Aachen desenvolveram, em parceria com parceiros do setor industrial, o “Modular Lifecycle Tool”. Esse modelo de cálculo tem como objetivo permitir a comparação sistemática de diferentes métodos de reciclagem de baterias de íons de lítio, com base em premissas uniformes sobre custos e emissões de CO₂. Ele foi criado no âmbito de um estudo em consórcio com parceiros dos setores de reciclagem, construção de equipamentos e consultoria.
O modelo representa de forma modular toda a cadeia de reciclagem, distinguindo entre a preparação e pré-tratamento do material reciclável, bem como a recuperação de materiais. Dentro dessas áreas, é possível combinar e substituir de forma direcionada funções específicas, etapas do processo e tecnologias. Isso permite visualizar como as mudanças tecnológicas afetam as etapas subsequentes do processo e toda a cadeia de reciclagem. “A estrutura modular nos permite comparar diferentes tecnologias dentro da mesma lógica de processo”, explica Lucca Groß, da RWTH Aachen.
A base é um banco de dados com os diferentes passos do processo, por meio do qual os usuários podem configurar a taxa de processamento e a composição dos materiais do fluxo de entrada, além de montar cadeias de processo personalizadas. O modelo acompanha os fluxos de materiais e os relaciona a indicadores econômicos e ecológicos. São levados em consideração, entre outros, o consumo de energia, as emissões, os materiais de consumo e auxiliares, as despesas operacionais, os custos de investimento, a receita com os materiais e os custos de descarte. Além disso, fatores específicos de cada local, como a composição da eletricidade e os custos de mão de obra, bem como efeitos de carga e de escala, podem influenciar a avaliação.
O “Modular Lifecycle Tool” também permite a análise de diversos parâmetros técnicos e econômicos. As mudanças na capacidade de separação, no volume de processamento ou na intensidade de valorização são representadas em relação aos seus impactos nos fluxos de materiais, custos, receitas e emissões. As aplicações previstas incluem a comparação de conceitos alternativos de reciclagem, a identificação de pontos críticos em termos de custos e emissões, bem como a avaliação de estratégias de escala e das condições específicas de cada localidade.
O modelo deve ajudar as empresas de reciclagem a otimizar processos existentes, os fornecedores de tecnologia a avaliar novas soluções e os fabricantes de baterias a comparar diferentes estratégias de reciclagem. Também são possíveis análises de sensibilidade de importantes parâmetros técnicos e econômicos. A longo prazo, a estrutura de avaliação deve ser complementada com outras químicas de baterias, conjuntos de dados mais diferenciados por região e cenários regulatórios futuros.
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Sobre o autor
Thomas Langenbucher é especialista em mobilidade elétrica, com experiência profissional na indústria automobilística e no setor financeiro. Desde 2011, ele escreve no ecomento.de sobre carros elétricos, tecnologias sustentáveis e soluções de mobilidade. Saiba mais.
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