Sustentabilidade
Reciclagem de lítio vs. política: o que está bloqueando a expansão?
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Obtenção de lítio: mineração versus reciclagem (o que escala mais rápido?)
Com a tendência de eletrificação, o lítio rapidamente se tornou uma importante commodity global, quase totalmente impulsionado pela adoção de veículos elétricos.
Fonte: Estadista
Enquanto outros produtos químicos para baterias, como o íon de sódio, estão sendo considerados para produção em massa, o lítio ainda é o rei dos produtos químicos para baterias, graças às suas propriedades elétricas excepcionais.
Portanto, nos últimos anos, a demanda por lítio tem aumentado constantemente, quase quadruplicando entre 2020 e 2025.
Fonte: Revista de Gestão Ambiental
Até o momento, a maior parte do lítio foi produzida a partir de depósitos concentrados, seja de salmouras (águas ricas em minerais) ou de depósitos minerais chamados espodumênio.
Uma nova fonte de lítio provavelmente será a reciclagem de baterias antigas. Mas isso exigirá o desenvolvimento da base tecnológica adequada, a construção da infraestrutura adequada e uma estrutura legal e regulatória sólida.
Como a reciclagem de lítio impactará a produção de lítio no futuro foi recentemente discutido em detalhes por pesquisadores da Universidade Edith Cowan da Austrália e da Universidade da Austrália Ocidental, em um artigo1 publicado no Journal of Environmental Management sob o título “Uma revisão abrangente sobre a recuperação de lítio de baterias de íon-lítio e espodumênio".
Fontes de lítio
De salmouras e espodumênio ao lítio de grau de bateria
No futuro próximo, espera-se que o maior aumento na produção de lítio venha da Austrália e de seus ricos recursos de espodumênio. Paralelamente, a extração de salmouras, principalmente no Chile e na Argentina, e parcialmente na China, também está crescendo, mas em ritmo mais lento.
Fonte: Revista de Gestão Ambiental
À medida que as baterias envelhecem, elas se tornam cada vez mais uma grande fonte de lítio facilmente disponível na superfície, especialmente porque a maioria das baterias de veículos elétricos serão desativadas assim que caírem para 70-80% de sua carga máxima inicial.
Em 2023, a fabricação global de baterias atingiu ~2.5 TWh; a capacidade adicionada em 2023 foi mais de 25% maior do que em 2022. Paralelamente, a demanda por lítio aumentou em ~30%.
Em comparação, a capacidade global de reciclagem ultrapassou 300 GWh por ano em 2023, com mais de 80% dessa capacidade localizada na China. Em comparação, a Europa e os Estados Unidos representam, cada um, menos de 2% da capacidade global de reciclagem. Portanto, a capacidade atual de reciclagem cobre apenas 12% da produção atual de baterias, que ainda mais que dobra a cada 2-3 anos.
Resíduos de baterias de veículos elétricos: escala, riscos e riscos de incêndio
De 2021 a 2030, estima-se que 12.85 milhões de toneladas de baterias de íons de lítio para veículos elétricos serão descontinuadas globalmente, segundo o Greenpeace. Para a China, diversas previsões do setor apontam para cerca de 3 a 3.5 milhões de toneladas até 2030, reforçando a urgência da coleta e reciclagem em larga escala.
Isso pode causar poluição significativa e riscos ambientais, visto que as baterias de lítio contêm uma mistura complexa de produtos químicos, incluindo metais pesados. Portanto, a reciclagem não se trata apenas de reduzir o impacto da produção de lítio, mas também de evitar outros tipos de poluição.
Baterias não recicladas também podem causar incêndios em aterros sanitários, o que, combinado com a produção de metano nos aterros, pode ter consequências catastróficas.
Incêndios superficiais e subterrâneos podem causar a produção de gases tóxicos como dioxinas, furanos, compostos orgânicos voláteis (COVs), bifenilos policlorados, pesticidas organoclorados (Nair et al., 2019/01), hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs), monóxido de carbono, dióxido de enxofre e sulfeto de hidrogênio (IEAa).
Reciclagem de Baterias: Hidrometeorema vs. Pirometeomema vs. Recuperação Direta
Atualmente, existem três métodos principais para reciclagem de baterias de lítio usadas: pirometalurgia, hidrometalurgia, e recuperação direta.
Fonte: ResearchGate
No geral, esses métodos consomem apenas um pouco menos de energia do que a produção de lítio a partir de recursos naturais brutos, mas reduzem muito o restante do impacto ambiental.
Por exemplo, a reciclagem de baterias de lítio reduz as emissões de CO2, reduz bastante as emissões de SO2 (enxofre) e pode reduzir o consumo de água em mais da metade no caso de métodos pirometalúrgicos.
Fonte: Revista de Gestão Ambiental
Tanto a pirometalurgia quanto a hidrometalurgia usam a chamada “massa negra”, ou bateria triturada contendo uma mistura complexa de metais e produtos químicos.
Desses métodos, a pirometalurgia é a mais poluente em termos de gases tóxicos indesejados. Em contraste, a hidrometalurgia é menos tóxica, mas requer mais recursos hídricos (mas ainda muito menos do que os minérios de lítio brutos).
Ambos os tipos de reciclagem envolvem várias etapas, cada uma produzindo seu próprio tipo de poluição que precisa ser tratada.
Fonte: Revista de Gestão Ambiental
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| Forma | O que ele faz | Prós | Contras | Destaques |
|---|---|---|---|---|
| Hidrometalurgia | Lixivia metais da massa negra usando química aquosa | Alta recuperação; menos poluentes atmosféricos em comparação com piro; escalável para muitas químicas | Maior uso de água; gerenciamento de reagentes necessário | NMC/NCA, fluxos de química mista |
| Pyrometallurgy | Funde massa preta para liga; escórias outros materiais | Robusto para alimentar a variabilidade; rendimento rápido | Maiores emissões de energia e de ar; perdas de grafite/lítio sem etapas extras | Fluxos de alto cobalto (telefones legados/LCO), pré-processamento |
| Direto (cátodo para cátodo) | Restaura a microestrutura do cátodo para reutilização | Potencialmente menor uso de energia/produtos químicos; preserva o valor | Específico para química; integração da cadeia de suprimentos necessária | Produtos químicos padronizados para veículos elétricos com parcerias OEM |
Lacunas regulatórias impedem a reciclagem de lítio
Atualmente, a maioria das baterias não é reciclada, em parte devido à falta de capacidade, em parte devido a regulamentações insuficientes.
É necessária uma estrutura mais rigorosa que imponha a coleta e a reciclagem adequada das baterias existentes. Isso não só aumentará a coleta de resíduos potencialmente nocivos, como também fornecerá à indústria um volume previsível de materiais, ajudando a dimensionar corretamente a infraestrutura de reciclagem.
Os cientistas analisaram a repartição dos custos da reciclagem e descobriram que a coleta, o transporte, a desmontagem da bateria e o pré-tratamento (trituração ou derretimento) representam uma grande parcela dos custos totais.
Fonte: Revista de Gestão Ambiental
Como resultado, a otimização desses processos por meio de políticas adequadas, coleta centralizada de resíduos e otimização dos locais de reciclagem poderia aumentar significativamente a lucratividade da reciclagem de baterias de lítio. E, embora tecnologias mais avançadas possam reduzir os custos das demais etapas, esses custos iniciais são mais uma questão de política.
Devido ao seu menor consumo de energia e poluição, a hidrometalurgia deve ser incentivada pelos formuladores de políticas, e os locais escolhidos devem ser, idealmente, ricos em energia e água para não sobrecarregar os recursos locais.
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| Elemento de política | 2031 (conteúdo reciclado mínimo) | 2036 (conteúdo reciclado mínimo) | Metas de recuperação de materiais (até 2027/2031) | Notas |
|---|---|---|---|---|
| Cobalto | 16% | 26% | 90% / 95% | Baterias industriais/EV/SLI em escopo |
| Lítio | 6% | 12% | 50% / 80% | As metas de recuperação aplicam-se às unidades de reciclagem |
| Níquel | 6% | 15% | 90% / 95% | Regulamento da UE (UE) 2023/1542 |
| Conduzir | 85% | 85% | - | Os limiares de chumbo permanecem constantes |
A pesquisa também descobriu que o tipo de bateria reciclada afetava muito a lucratividade da reciclagem.
“A receita gerada pela reciclagem de baterias LCO (Óxido de Lítio-Cobalto) foi 7 vezes maior do que a das baterias LFP (Fosfato Ferro-Lítio) e 10 vezes maior do que a das baterias LMO (Óxido de Lítio-Manganês).”
Como as baterias LFP estão se tornando mais comuns, em uma tentativa de reduzir custos e a dependência do fornecimento de cobalto do Congo, isso deve ser levado em consideração nas políticas relacionadas à reciclagem de baterias.
Conclusão: a política decidirá o ritmo da reciclagem
A tecnologia de reciclagem de lítio está se tornando mais madura, com a hidrometalurgia se destacando como uma clara vencedora em relação à pirometalurgia quando se leva em conta a poluição do ar (gases tóxicos) e o consumo de energia.
No entanto, os recicladores estão enfrentando alguns problemas que não serão capazes de resolver sozinhos e, em vez disso, exigem uma ação rápida dos legisladores.
O primeiro passo é a organizar uma coleta muito mais eficiente de baterias usadass, o que pode exigir uma forte obrigação dos fabricantes de baterias e veículos elétricos de monitorar e comprovar a recuperação dos produtos que venderam anteriormente ao público.
Nesse sentido, os planos da UE estipulando que até 2031 todas as baterias devem conter 6% de material de lítio reciclado e até 12% até 2036 provavelmente não são suficientes.
O segundo passo será fazer corretamente incentivar a adoção da hidrometalurgia em instalações de reciclagem e oferecer os incentivos adequados em termos de controles ambientais.
Por último, a construção de instalações de reciclagem é uma actividade que exige muito capital e o setor público poderia fornecer subsídios, subsídios e empréstimos com juros baixos para acelerar a construção. Como a capacidade global de reciclagem já está muito aquém dos volumes atuais de produção de baterias, que também estão aumentando exponencialmente, ações rápidas são necessárias.
Os legisladores ocidentais, em particular, devem prestar atenção ao fato de que seus países já estão muito atrasados em relação à China em reciclagem, o que poderia, a longo prazo, garantir à China uma nova e importante fonte de metais para baterias, bem como muitos novos empregos em energia verde.
Ilustrativo desta tendência, a gigante das baterias CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited – 3750.HK) já está prevendo que 50% das suas novas baterias não utilizarão minerais extraídos dentro de 20 anos, e somente porque espera que a demanda cresça mais rápido do que a oferta de baterias mais antigas.
A CATL também está construindo sua própria rede de coleta de baterias, Brunp Reciclagem, com mais de 240 depósitos de coleta, uma taxa de recuperação de 99.6% níquel, cobalto e manganês, e mais de 10,000 funcionários.
(Você pode ler mais sobre CATL em nosso relatório dedicado sobre a empresa)
Investindo na produção e reciclagem de lítio
Albemarle
(ALB )
Albemarle é um dos maiores produtores de lítio do mundo, sendo rivalizado apenas por uma das empresas de mineração do mundo, a Rio Tinto (RIO ), colega produtor de triângulo de lítio SQM (SQM ), e lítio chinês Ganfeng (GNENY).
A Albemarle tem operações de mineração na América do Sul, Austrália e EUA, além de refinarias nos EUA, China e Alemanha.
Fonte: Albemarle
A matéria-prima é então enviada para a China (fontes de rocha dura) ou para La Negra, no Chile (salmouras).
Fonte: Albemarle
Historicamente focada na mineração de lítio, a Albemarle também está investindo na reciclagem. Muitas das etapas utilizadas na reciclagem são idênticas ou semelhantes às utilizadas no refino do minério bruto, o que confere à Albemarle uma expertise valiosa.
“Para nós, a longo prazo, (a missa negra) provavelmente será outro recurso.
Normalmente, a massa preta resultante da reciclagem é muito semelhante ao concentrado produzido em nossos ativos de conversão. Então, acho que é uma oportunidade para nós."
Meredith Bandy - Vpresidente de relações com investidores e sustentabilidade da Albemarle
A Albemarle pretende construir uma unidade de processamento de lítio no sudeste dos EUA ainda nesta década para processar e reciclar lítio.
Este também será um passo importante para que a Albemarle não fique de fora de uma nova fonte de lítio que possa competir com sua produção atual de salmoura e espodumênio.
Com forte liquidez e uma dívida mantida a uma taxa fixa baixa, a Albemarle também está bem posicionada para suportar o contexto de baixos preços do lítio dos últimos anos, aumentando sua participação de mercado em relação a concorrentes menores e menos capitalizados.
(Você pode ler mais sobre a história e os negócios da Albemarle em nosso relatório dedicado à empresa. Uma análise completa da perspectiva do mercado de lítio também pode ser encontrada em “Investindo em lítio: o metal essencial para um futuro verde")
Estudo Referenciado
1. Asad Ali, Sadia Afrin, Abdul Hannan Asif, Yasser Arafat, Muhammad Rizwan Azhar. Uma revisão abrangente sobre a recuperação de lítio de baterias de íon-lítio e espodumênio. Revista de Gestão Ambiental. Volume 391, setembro de 2025, 126512.
