Nova técnica com micro-ondas acelera e melhora recuperação de lítio de baterias usadas

São PauloPesquisadores da Universidade Rice, liderados por Pulickel Ajayan, descobriram uma nova e eficiente maneira de recuperar lítio de baterias de íon-lítio usadas. O método deles é mais rápido, limpo e ecológico em comparação com as técnicas atuais. Utilizando radiação de micro-ondas e um líquido biodegradável, eles conseguiram recuperar até 50% do lítio em apenas 30 segundos.

O papel crucial do lítio na era das baterias

O lítio é fundamental para a fabricação de baterias usadas em smartphones, laptops e carros elétricos. O aumento do número de carros elétricos e os esforços para reduzir emissões têm impulsionado a demanda por lítio. Em 2023, o mercado global de baterias de íon-lítio foi avaliado em mais de US$ 65 bilhões e espera-se que cresça mais de 23% nos próximos oito anos. Esse crescimento pressiona as cadeias de fornecimento de lítio, tornando essencial a implementação de métodos eficientes de reciclagem.

Métodos tradicionais de reciclagem não funcionam bem e prejudicam o meio ambiente. Eles utilizam ácidos fortes e muita energia, mas recuperam menos de 5% do lítio. Novas opções ecológicas, como solventes eutéticos profundos (DESs), também enfrentam problemas de eficiência e custo.

Pesquisadores da Universidade Rice desenvolveram um novo método utilizando cloreto de colina e etilenoglicol como solvente eutético profundo (DES). Aqui estão alguns achados importantes do estudo deles:

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Microrrecuperação de Lítio: Métodos Inovadores com Micro-ondas

• Radiação de micro-ondas acelera o processo de recuperação.
• Atinge recuperação seletiva de lítio em apenas 30 segundos.
• Aquecimento convencional em banho de óleo leva 12 horas para o mesmo resultado.
• Método de micro-ondas alcança 87% de recuperação de lítio em 15 minutos.
• A estabilidade do solvente é melhor com micro-ondas devido aos ciclos de aquecimento mais curtos.

Sohini Bhattacharyya, pós-doutoranda e uma das principais autoras, explicou que reciclar baterias de íons de lítio (LIBs) é crucial para recuperar metais essenciais como lítio, cobalto e níquel. As técnicas atuais de reciclagem geralmente recuperam o lítio por último, o que resulta em contaminação e perda. O novo método baseado em micro-ondas foca na recuperação do lítio primeiro, tornando o processo mais eficaz e eficiente.

Salma Alhashim, uma das principais autoras, afirmou que o cloreto de colina na solução DES absorve micro-ondas e seleciona lítio em vez de outros metais como cobalto e níquel. Este método é quase 100 vezes mais rápido que os métodos tradicionais e também impede a degradação do DES, algo que geralmente ocorre com métodos de aquecimento mais longos, como banhos de óleo.

Este novo método pode revolucionar a reciclagem de baterias de íon-lítio, tornando-a mais econômica e ecológica. Ele melhora a recuperação de materiais e diminui o impacto ambiental. Os pesquisadores acreditam que a aplicação em larga escala desse processo de reciclagem baseado em DES pode trazer grandes avanços para a indústria.

Este avanço demonstra que a recuperação de lítio de baterias usadas pode ser mais rápida, limpa e eficiente no futuro. Ele atende à crescente demanda por lítio e resolve os problemas ambientais dos métodos atuais de reciclagem. O estudo, publicado na revista Advanced Functional Materials, representa um grande passo em direção à tecnologia sustentável.