Técnica centenária de mineração recicla totalmente baterias de lítio

Redação do Site Inovação Tecnológica

É uma autêntica mineração do lixo eletrônico, extraindo todos os metais das baterias de lítio.[Imagem: Lei Pan/Michigan Tech]

Mineração química

Usando métodos de processamento de minérios usados há mais de 100 anos, estudantes de engenharia química encontraram uma solução para um problema fundamental do século XXI: como reciclar de forma econômica as baterias de íons de lítio, que equipam de celulares a carros elétricos.

O professor Lei Pan, da Universidade Tecnológica de Michigan, hoje trabalha com engenharia química, mas fez sua graduação em engenharia de minas.

Ele então imaginou se as mesmas tecnologias usadas para separar os metais dos minérios não poderiam ser aplicadas às baterias usadas.

Pan conta que então deu aos seus alunos um curso intensivo em métodos básicos de processamento de minérios e os soltou no laboratório. Eles não tardaram a voltar com a solução.

Mineração do lixo eletrônico

Depois que o minério é extraído das minas, ele é levado por caminhões ou correias transportadoras até os moinhos, de onde sai triturado. Esse minério em pó é então colocado em grandes recipientes com diferentes solventes, dependendo do minério e do metal que se deseja extrair, onde tudo é remexido continuamente. O metal puro acaba se aglomerando na superfície dos recipientes, de onde é então retirado - esse processo é chamado flotação.

"Nós usamos separação por gravidade padrão para separar o cobre do alumínio e usamos a flotação para recuperar materiais críticos, incluindo grafite, lítio e cobalto. Essas tecnologias de mineração são as mais baratas disponíveis e a infraestrutura para implementá-las já existe," disse Pan.

"Ficamos tentando todos os tipos de solventes para liberar os compostos químicos [das baterias], e depois de horas e horas, descobrimos que a água pura funcionava melhor," contou Zachary Oldenburg, membro da equipe.

No final, as tecnologias da indústria de mineração foram usadas para separar tudo nas baterias, do invólucro e das chapas de metal e revestimentos até o anodo e o catodo, que incluem o óxido de lítio, a parte mais valiosa. Os componentes podem ser devolvidos ao fabricante e transformados em baterias novas.

"Para fins de remanufatura, nossos materiais reciclados são tão bons quanto os materiais virgens, e são mais baratos," disse Oldenburg.

Bibliografia:

Recovery of active cathode materials from lithium-ion batteries using froth flotation
Ruiting Zhan, Zachary Oldenburg, Lei Pan
Sustainable Materials and Technologies
Vol.: e00062
DOI: 10.1016/j.susmat.2018.e00062