Para onde vão as baterias de elétricos após o fim da vida útil?

A presença cada vez maior de carros elétricos e híbridos nas ruas do Brasil também coloca uma nova questão no radar dos consumidores: o que acontece com a bateria desses veículos depois de anos de utilização?

De acordo com o material mais recente da ABVE (Associação Brasileira do Veículo Elétrico), a resposta passa por uma cadeia que envolve diagnóstico, reparação, possível reaproveitamento em novas aplicações e, finalmente, reciclagem.

Ou seja, contrariando um dos maiores mitos ainda associados à eletromobilidade, a bateria de um veículo eletrificado não precisa simplesmente se transformar em lixo ao deixar o automóvel.

As baterias utilizadas nos veículos elétricos e híbridos são projetadas para operar durante muitos anos e suportar milhares de ciclos de carga e descarga. Ao longo desse período, entretanto, ocorre uma perda gradual da capacidade de armazenar energia. Esse processo não significa necessariamente que a bateria deixou de funcionar.

"A bateria de um veículo eletrificado não chega a determinado momento e simplesmente para de funcionar. Existe uma degradação gradual ao longo do tempo. Mesmo quando ela deixa de atender aos requisitos de desempenho para aquela aplicação automotiva, ainda precisamos avaliar seu estado de saúde e entender qual é a melhor destinação para aquele equipamento”, explica Carlos Roma, diretor técnico da ABVE.

Elétricos e híbridos: o que muda?

Nos veículos 100% elétricos (BEV), a bateria de tração é responsável por armazenar toda a energia utilizada para movimentar o carro e, por isso, possui capacidade significativamente maior.

Nos híbridos plug-in (PHEV), a bateria também pode ser recarregada externamente e permite que o automóvel percorra determinadas distâncias utilizando somente eletricidade, enquanto o motor a combustão complementa o sistema.

Já os híbridos convencionais (HEV) possuem baterias menores, recarregadas principalmente pela regeneração de energia durante desacelerações e frenagens e pelo próprio sistema de propulsão do veículo.

Quando uma bateria apresenta redução de desempenho, o primeiro passo é realizar uma avaliação técnica.

Sistemas modernos de gerenciamento de bateria, conhecidos como BMS (Battery Management System), acompanham parâmetros como temperatura, tensão e estado de carga das células durante a utilização do veículo. Em uma análise especializada, também é possível avaliar o estado de saúde da bateria (SOH).

Dependendo do diagnóstico, pode não ser necessário substituir todo o conjunto. Em determinadas situações, intervenções em módulos ou componentes específicos podem permitir a continuidade da utilização. Quando a bateria já não possui características adequadas para permanecer no veículo, surge outra possibilidade: a chamada segunda vida.

A segunda vida das baterias 

Uma das possibilidades é utilizar baterias retiradas dos veículos em sistemas estacionários de armazenamento de energia. Nesse tipo de aplicação, peso e volume deixam de ter a mesma importância que possuem dentro de um carro. Baterias que não atendem mais às exigências de potência ou autonomia de um veículo podem ser empregadas para armazenar eletricidade de sistemas estáticos.

Esses sistemas podem trabalhar associados, por exemplo, à geração de energia solar e eólica, armazenando eletricidade nos momentos de maior produção para disponibilizá-la posteriormente. Essa utilização prolonga o aproveitamento da bateria e posterga sua chegada à etapa final de reciclagem.

Nem toda bateria, porém, necessariamente passará por uma segunda vida. Vai depender das condições do equipamento, de sua química interna, do estado das células, dos requisitos de segurança e da viabilidade técnica e econômica do reaproveitamento.

Mas então, quando chega a hora de reciclar?

Quando a bateria deixa de ter condições adequadas para novas aplicações, ela pode seguir para reciclagem. Por armazenar grandes quantidades de energia e possuir componentes que exigem tratamento especializado, uma bateria automotiva não pode ser tratada como um resíduo comum.

O processo começa pela coleta, transporte e armazenamento adequados. Em instalações especializadas, os conjuntos podem ser descarregados de forma segura e desmontados. Materiais presentes na estrutura, como aço, alumínio, cobre e plásticos, podem ser separados. As células seguem para processos específicos de tratamento, que variam de acordo com a tecnologia utilizada pelo reciclador.

Uma das etapas pode resultar na chamada massa negra, material que concentra componentes das células e que posteriormente pode passar por processos para recuperação de matérias-primas.

Dependendo da química da bateria, podem estar presentes elementos como lítio, níquel, cobalto e manganês, além de cobre, alumínio, ferro e outros materiais.

Da bateria antiga para novas baterias

A recuperação desses materiais é um dos pontos estratégicos da reciclagem para o futuro da eletromobilidade. Em vez de considerar a bateria usada apenas como um problema ambiental a ser resolvido, a economia circular permite enxergá-la também como uma fonte secundária de matérias-primas.

Existem diferentes tecnologias utilizadas para recuperar esses materiais. Entre elas estão processos pirometalúrgicos, que exigem altas temperaturas, e hidrometalúrgicos, baseados em processos químicos para separação e recuperação dos componentes.

A evolução dessas tecnologias busca aumentar os índices de recuperação e permitir que uma parcela crescente dos materiais volte às cadeias industriais, reduzindo os impactos ambientais do descarte.

Diferentes processos para diferentes baterias

Também é importante lembrar que nem todos os carros elétricos e híbridos utilizam exatamente a mesma tecnologia de bateria. Entre as químicas atualmente encontradas no mercado estão as baterias NMC, que utilizam níquel, manganês e cobalto em seus materiais ativos, e as LFP, de lítio-ferro-fosfato, cada vez mais presentes na indústria automotiva.

Além disso, diferentes tecnologias e disposições de baterias foram utilizadas ao longo da evolução dos veículos híbridos. Essas características interferem nos processos de reciclagem e também no valor dos materiais recuperados.

E quanto ao Brasil?

O crescimento da frota de eletrificados no Brasil faz com que a discussão sobre o ciclo completo das baterias ganhe bastante relevância. O intervalo entre a chegada desses automóveis às ruas e a geração de um volume expressivo de baterias em fim de vida cria uma oportunidade para o país ampliar o desenvolvimento de infraestrutura e capacidade industrial para atender à inevitável demanda futura.

Para a ABVE, "construir uma eletromobilidade sustentável significa olhar para todo esse ciclo. O futuro dos veículos eletrificados não está apenas em colocar mais carros elétricos e híbridos nas ruas, mas também em desenvolver uma cadeia capaz de aproveitar seus componentes antes, durante e depois de sua utilização."