A presença cada vez maior de carros elétricos e híbridos nas ruas brasileiras também coloca uma nova questão no radar dos consumidores: o que acontece com a bateria desses veículos depois de anos de utilização?
A resposta passa por uma cadeia que envolve diagnóstico, reparação, possível reaproveitamento em novas aplicações e, finalmente, reciclagem. Ou seja: ao contrário de um dos 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 (Associação Brasileira do Veículo Elétrico)
Elétricos e híbridos: o que muda?
Os veículos eletrificados utilizam baterias de diferentes tamanhos e tecnologias de acordo com sua arquitetura.
Nos veículos 100% elétricos (BEV), a bateria de tração é responsável por armazenar toda a energia utilizada para movimentar o automóvel 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.
Apesar das diferenças de tamanho, capacidade e composição, todas fazem parte de uma cadeia que precisa considerar o gerenciamento do equipamento durante e depois de sua utilização no automóvel.
Fim da vida no carro não significa fim da bateria
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 chamado estado de saúde da bateria (State of Health ou 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 segunda vida.
É importante entender que fim da vida automotiva e fim da vida útil da bateria não são necessariamente a mesma coisa. Uma bateria que já não apresenta o desempenho desejado para um automóvel pode, dependendo das suas condições, continuar armazenando energia em aplicações menos exigentes”, afirma Roma.
A segunda vida das baterias dos veículos elétricos
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 automóvel. Baterias que não atendem mais às exigências de potência ou autonomia de um veículo podem, após avaliação e preparação adequadas, ser empregadas para armazenar eletricidade.
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 segunda utilização prolonga o aproveitamento do equipamento e posterga sua chegada à etapa final de reciclagem.
Nem toda bateria, porém, necessariamente passará por uma segunda vida. A decisão depende das condições do equipamento, de sua química, do estado das células, dos requisitos de segurança e da viabilidade técnica e econômica do reaproveitamento.
E 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 deve 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 (black mass), 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 justamente 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 empregam altas temperaturas, e hidrometalúrgicos, baseados em processos químicos para separação e recuperação dos componentes.
A evolução dessas tecnologias busca aumentar os índices de recuperação, reduzir impactos ambientais e permitir que uma parcela crescente dos materiais volte às cadeias industriais.
A reciclagem é importante porque fecha o ciclo da eletromobilidade. O objetivo é que materiais presentes em uma bateria que já cumpriu sua função possam ser recuperados e reinseridos na cadeia produtiva. Quanto mais circular for essa cadeia, menor será a necessidade de depender exclusivamente da extração de novos recursos minerais”, destaca Carlos Roma.
Diferentes baterias, diferentes processos
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 de baterias foram utilizadas ao longo da evolução dos veículos híbridos.
Essas características interferem nos processos de reciclagem e também no valor econômico dos materiais recuperados. Por isso, o crescimento da eletromobilidade exige uma cadeia capaz de trabalhar com diferentes tecnologias e acompanhar a própria evolução da indústria automotiva.
O Brasil precisa se preparar para a próxima etapa da eletromobilidade
O crescimento da frota eletrificada brasileira faz com que a discussão sobre o ciclo completo das baterias ganhe relevância.
Como as baterias automotivas são desenvolvidas para durar muitos anos, o aumento das vendas de veículos elétricos e híbridos não significa que milhões de baterias chegarão imediatamente à reciclagem. Existe uma diferença de tempo entre a entrada desses automóveis nas ruas e a geração de um volume expressivo de baterias em fim de vida.
É justamente esse intervalo que cria uma oportunidade para o País ampliar conhecimento, infraestrutura e capacidade industrial para atender à demanda futura.
A cadeia envolve montadoras, fabricantes e fornecedores de baterias, oficinas e profissionais especializados, operadores logísticos, empresas de armazenamento de energia, recicladores, universidades, centros de pesquisa e poder público.
O crescimento dos veículos elétricos e híbridos precisa ser acompanhado pelo desenvolvimento de todo o ecossistema da eletromobilidade. Isso inclui pensar desde a fabricação e utilização da bateria até seu diagnóstico, eventual segunda vida e reciclagem. O Brasil tem a oportunidade de desenvolver essa cadeia à medida que sua frota eletrificada cresce”, afirma Roma.
A bateria faz parte de um ciclo, não de uma linha reta
A discussão sobre as baterias dos carros elétricos e híbridos, portanto, vai muito além da pergunta sobre onde descartá-las.
O conceito central é o da economia circular: prolongar a vida dos componentes sempre que técnica e economicamente possível e, ao final, recuperar materiais para que retornem aos processos produtivos.
É uma transformação que acompanha a própria evolução da mobilidade. Se a eletrificação muda a maneira como os veículos utilizam energia, a circularidade das baterias também pode mudar a forma como a indústria encara seus recursos.
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