Aliança de Ciência Verde abre laboratório suíço de reciclagem de baterias
A empresa japonesa de produtos químicos e tecnologia verde abriu um laboratório de reciclagem de baterias no Switzerland Innovation Park Biel/Bienne (SIPBB), no cantão de Berna. Em parceria com o Swiss Battery Technology Center, a empresa tem como objetivo recuperar materiais do cátodo de baterias de íon de lítio usadas, que podem ser reutilizadas diretamente em novas células. O processo de separação por metais individuais será eliminado.
O laboratório foi inaugurado na segunda-feira, com a presença do CEO da GSA, Ryohei Mori, e do diretor da SBTC, Christian Ochsenbein. Com sede em Kawanishi, no Japão, a GSA é especializada em áreas como pontos quânticos, estruturas metalo-orgânicas (MOFs) e solventes eutécticos profundos. Biel servirá como porta de entrada da empresa para o mercado europeu. A SBTC, por sua vez, atua na análise de materiais, fabricação de eletrodos, desenvolvimento e teste de células de bateria, além do reciclagem.
Massa negra como matéria-prima
O foco está na chamada massa negra. Quando as baterias em fim de vida são desfibradas e processadas mecanicamente, resta um pó escuro. Este contém os materiais ativos que armazenam e liberam energia dentro da célula. No reciclagem convencional, metais individuais como lítio, níquel ou cobalto são extraídos usando ácidos ou alcalinos. São necessários vários passos adicionais de processamento para produzir novamente o material do cátodo. A variabilidade da massa negra – dependendo da química da célula, da idade da bateria e do método de processamento – está sendo estudada no projeto de pesquisa SHERLOCK, que tem como objetivo desenvolver padrões de qualidade para a massa negra.
A GSA pretende encurtar essa cadeia. Em vez de decompor o material do cátodo da massa preta em seus elementos constituintes, a empresa reprocesa o material e o reutiliza diretamente. Os especialistas chamam isso de reciclagem direta. Essa abordagem visa economizar etapas de processamento e recursos. Se bem-sucedida, a produção de novas baterias exigiria menos matérias-primas extraídas. No entanto, os parceiros ainda não divulgaram os detalhes exatos do processo.
Os resultados iniciais já estão disponíveis: baterias com material de cátodo regenerado da GSA alcançaram mais de 90 por cento da capacidade inicial de baterias comparáveis com material de qualidade comercial. Embora isso pareça promissor, trata-se de um valor de laboratório fornecido pelos participantes. Faltam detalhes sobre o número de ciclos de carregamento, o formato da célula ou medições independentes. A tecnologia está sendo desenvolvida para baterias de níquel-manganês-cobalto e de fosfato de ferro-lítio (LFP). Para as células LFP, em particular, um método econômico é crucial, já que elas não contêm nem níquel nem cobalto, o que torna a recuperação dos metais individuais muito menos viável economicamente.
Um estudo de viabilidade
A divisão do trabalho em Biel é claramente definida: a GSA contribui com sua tecnologia de reciclagem, enquanto a SBTC – um dos quatro centros de pesquisa aplicada do SIPBB – oferece expertise, infraestrutura e espaço em laboratório. Juntos, os parceiros analisarão os materiais processados, fabricarão eletrodos e células a partir deles e realizarão testes. O objetivo final é avaliar se o processo pode ser ampliado industrialmente.
O financiamento público permanece modesto até o momento. A primeira fase está sendo financiada por meio de um Cheque de Inovação da agência suíça de financiamento Innosuisse. Esse valor cobre os custos de um parceiro de pesquisa suíço até 15.000 francos suíços (aproximadamente 16.200 euros) e é destinado a estudos de viabilidade que devem ser concluídos em seis meses. Os próprios parceiros o descrevem como o primeiro passo rumo à pesquisa conjunta.
A Europa precisa de materiais reciclados
A demanda é clara. O Regulamento de Baterias da UE exige taxas mais altas de recuperação para lítio, níquel e cobalto, além de proporções mínimas de materiais reciclados em baterias de veículos novos a partir de agosto de 2031. No entanto, o reciclagem continua sendo economicamente desafiador: segundo o estudo Safeloop da UE, as perdas atuais somam cerca de 1,90 euro por quilo de conjunto de baterias. Processos com menos etapas poderiam oferecer uma solução. Os parceiros argumentam que, em larga escala, seu método também reduziria a dependência de matérias-primas recém-extraídas e tornaria as cadeias de suprimentos de baterias europeias mais resilientes.
Instituições de pesquisa também estão buscando parceiros além das fronteiras. Por exemplo, o Fraunhofer FFB em Münster assinou cartas de intenções com parceiros sul-coreanos no início de outubro, abordando temas como reciclagem e a implementação do Regulamento de Baterias da UE. A GSA pretende utilizar a rede do SIPBB para levar sua tecnologia do laboratório para a indústria. Resta saber se é possível alcançar 90% de desempenho também com quantidades maiores.