A China é o maior mercado de veículos elétricos do mundo, com mais de 5,5 milhões de veículos vendidos em março de 2021. Isso é bom em muitos aspectos. A China tem o maior número de carros do mundo e estes estão a substituir gases nocivos com efeito de estufa. Mas estas coisas têm as suas próprias preocupações de sustentabilidade. Há preocupações com os danos ambientais resultantes da extração de elementos como lítio e cobalto. Mas outra preocupação tem a ver com o futuro problema dos resíduos. A China está começando a enfrentar a vanguarda deste problema.
Em 2020, 200.000 toneladas de baterias foram desativadas e prevê-se que o número atinja 780.000 toneladas até 2025. Veja o iminente problema de desperdício de baterias de veículos elétricos na China e o que o maior mercado de veículos elétricos do mundo está fazendo a respeito.
Quase todos os chinesesos veículos elétricos são movidos por baterias de íon de lítio. Eles são leves, de alta densidade energética e de longo ciclo de vida, o que os torna a primeira escolha para carros elétricos. As baterias têm três principais ccomponentes e ânodo, um cátodo e um eletrólito. Dose, o cátodo é o mais caro e significativo. Distinguimos amplamente entre essas baterias com base em seus barcos-gato. NNão é necessário mergulhar muito nisso, mas a maioria das baterias EV da China tem cátodos feitos de lítio, níquel, manganês e óxidos de cobalto, aqui chamados de MCS. Estas baterias são aposentadas quando a sua capacidade atinge cerca de 80%, correspondendo à nossa vida útil de cerca de 8 a 10 anos. É claro que isso depende de certos fatores, como frequência de carregamento, hábitos de direção e condições da estrada.
Achei que você gostaria de saber. Com a primeira grande onda de EVsSe chegarmos à estrada entre 2010 e 2011, a infra-estrutura para a recolha e processamento destas baterias terá de estar pronta em breve, até ao final da década. Esse foi o desafio e o cronograma que o governo chinês teve de enfrentar. Após os Jogos Olímpicos de Pequim, o governo chinês começou a promover o fabrico e a utilização de VE junto do público em geral. Neste momento, os únicos regulamentos que eles publicaram são os padrões de segurança da indústria. Uma vez que muitos componentes da bateria são bastante tóxicos. O início de 2010 assistiu a uma crescente aceitação dos veículos eléctricos e, com isso, à necessidade igualmente crescente de uma forma de lidar com o seu desperdício.
Em 2012, a partidavermeEmbora a empresa não tenha divulgado pela primeira vez uma orientação política para toda a indústria de VE, a orientação enfatizou a necessidade de, entre outrosr coisas, um sistema funcional de reciclagem de baterias EV. Em 2016, vários ministérios uniram-se para estabelecer uma direção unificada para o problema dos resíduos das baterias dos VE. Os fabricantes de veículos elétricos seriam responsáveis pela recuperação das baterias dos seus automóveis. Eles devem estabelecer redes próprias de serviço pós-venda ou confiar em terceiros para coletar resíduos de baterias EV.
O governo chinês tem a tendência de primeiro declarar uma política, orientação ou direção antes de estabelecer regras mais específicas posteriormente. A declaração de 2016 sinaliza efetivamente para as empresas de veículos elétricos esperarem mais sobre isso nos próximos anos. Como tal, em 2018, o acompanhamento do quadro político saiu rapidamente, intitulado as medidas provisórias para a gestão da reciclagem e utilização de baterias de energia de veículos de energia nova. Você se pergunta se chama significado de beirais e também de híbridos. O órgão de fiscalização seria o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação ou MIIT.
Ele prometeu de voltaem 2016, o quadro coloca em grande parte o ónus sobre entidades privadas, como os fabricantes de veículos eléctricos e de baterias de veículos eléctricos, que lidam com este problema. O governo vai superarVeja alguns aspectos técnicos do empreendimento, mas eles não farão isso sozinhos. Este quadro baseia-se numa política de governação geral que os chineses adoptaram. Chamada de Responsabilidade Estendida do Produtor ou EPR. O conceito espiritual é transferir a responsabilidade a montante dos governos locais e provinciais para os próprios produtores.
O governo chinês adotou o EPR, que acredito ter surgido da academia ocidental no início dos anos 2000. Como resposta às directivas da UE relativas a um problema crescente de resíduos E, e faz sentido intuitivamente se o governo for sempre quem limpa todos estes resíduos E. As empresas que produzem esses resíduos nunca serão incentivadas a tornar os seus produtos mais fáceis de reciclar. Assim, no espírito do EPR, todos os fabricantes de baterias EV têm de conceber baterias que sejam fáceis de desmontar e fornecer detalhes técnicos de fim de vida útil aos seus clientes.d os marcadores EV, por sua vez, para criar e operar suas próprias redes de coleta e reciclagem de baterias ou terceirizá-las para terceiros. O governo ajudará a estabelecer padrões nacionais para agilizar o processo. A estrutura parece muito boa superficialmente, mas existem algumas desvantagens muito claras.
Agora que conhecemos a história e a política, podemos mergulhar em alguns detalhes técnicos sobre a reciclagem de baterias EV. As baterias desativadas entraram no sistema através de dois canais, provenientes de carros em substituição de bateria e de automóveis. No final de sua vida. Para este último, a bateria ainda está dentro do carro e é removida como parte do processo de desmontagem em fim de vida útil. Este continua a ser um processo muito manual, especialmente na China. Depois disso, vem uma etapa chamada pré-tratamento. As células da bateria têm que ser retiradas da embalagem e abertas, o que é um desafio, uma vez que não existe um design padrão da bateria. Portanto, deve ser feito manualmente com ferramentas especializadas.
Assim que a bateria for removidad, o que acontece next depende do tipo de bateria de íons de lítio dentro do carro. Comecemos pela bateria NMC, a mais comum na China. Quatro recicladores de baterias NMC querem recuperar. Os materiais ativos do cátodo. A análise econômica de 2019 estima que, apesar de representarem apenas 4% do peso das baterias, elas representam mais de 60% do valor residual geral das baterias. As tecnologias de reciclagem NMC estão relativamente maduras. A Sony foi pioneira em 1999. Existem dois métodos tecnológicos principais, Pirometalúrgico e Hidrometalúrgico. Comecemos pela Pirometalúrgica. Pyro significa fogo. A bateria é fundida em uma liga de ferro, cobre, cobalto e níquel.
O material bom é então recuperado usando métodos hidrometalúrgicos. Os métodos Pyro desaparecem. Eletrólitos, plásticos e sais de lítio. Portanto, nem tudo pode ser recuperado. Libera gases tóxicos que precisam ser processados e consome bastante energia, mas tem sido amplamente adotado pela indústria. Os métodos hidrometalúrgicos usam um solvente aquoso para separar os materiais desejados por cobalto do composto. Os solventes mais utilizados são o ácido sulfúrico e o peróxido de hidrogênio, mas também existem muitos outros. Nenhum destes métodos é ideal e é necessário mais trabalho para resolver as suas deficiências técnicas. As baterias de fosfato de ferro-lítio representavam cerca de 30% do mercado chinês de veículos elétricos em 2019. As densidades de energia dessas baterias não são tão altas quanto as de suas contrapartes NMC, mas são livres de elementos como níquel e cobalto. Provavelmente também é mais seguro.
A China também é líder mundialer na ciência e comercialização de fosfato de ferro-lítio, tecnologias de baterias, empresa chinesa, tecnologia de amperagem contemporânea. É um dos líderes industriais nesta área. Deveria fazer sentido que a indústria do país também pudesse reciclar estas células. Dito isto, reciclar estas coisas revelou-se tecnicamente mais difícil do que se previa. Isto se deve em parte ao fato de terem uma mistura mais variada de materiais, o que exige trabalhos adicionais de pré-tratamento dispendiosos, ume então economicamente lítioas baterias de fosfato de ferro não têm os mesmos metais valiosos que as baterias NMC conhecem níquel, cobre ou cobalto. E isso levou a uma escassez de investimentos no nicho. Existem alguns experimentos hidrometalúrgicos promissores que conseguiram lixiviar até 85% do lítio na forma de carbonato de lítio.A especulação é que custaria cerca de US$ 650processaruma tonelada de baterias usadas de fosfato de ferro-lítio. Isso inclui custos de energia e materiais, sem contar o custo de construção dofábrica. A potencial recuperação e revenda de lítio poderia ajudar a tornar a reciclagem mais viável economicamente, mas o júri ainda não decidiu sobre isso. Esses métodos ainda não foram implementados em escala comercial? A estrutura de 2018 apresenta muita coisa, mas deixa algumas coisas a desejar. Como todos sabemos na vida, nem tudo se resolve com uma pequena reverência. Faltam algumas lacunas aqui, então vamos falar um pouco sobre algumas das questões políticas que ainda estão no ar. A meta estatística principal nas taxas de liberação ou recuperação de matéria-prima. 98% de níquel-cobalto, manganês, 85% para o próprio lítio e 97% para materiais de terras raras. Teoricamente, tudo isso é possível. Por exemplo, acabei de falar sobre a recuperação de 85% ou mais do lítio das baterias de fosfato de ferro-lítio. Mencionei também que será difícil alcançar este máximo teórico devido às ineficiências do mundo real e às diferenças no terreno. Lembre-se de que há várias maneiras de fabricar células de bateria. Embalado, vendido e usado. Não há nem de longe a padronização que vemos com as baterias cilíndricas vendidas no seu 711. Faltam subsídios concretos e apoio nacional no quadro político para tornar isto realidade. Outra grande preocupação é que o quadro de política económica nãoNão atribuir dinheiro para incentivar a recolha de baterias usadas. Existem alguns programas-piloto de recompra executados pelos municípios, mas nada a nível nacional. Isto poderá mudar, talvez com uma taxa ou imposto, mas neste momento os intervenientes do sector privado têm de financiar eles próprios. Isto é um problema porque há pouco incentivo económico para estes grandes fabricantes de veículos eléctricos recolherem e reciclarem as suas baterias.
De 2008 a 2015, o custo de fabricação e da bateria EV diminuiu de 1.000 dólares por quilowatt-hora para 268. Espera-se que essa tendência continue nos próximos anos. A queda nos custos tornou-as ainda mais acessíveis do que nunca, mas ao mesmo tempo também diminuiu o incentivo à recolha e reciclagem destas baterias. E como essas baterias também são diferentes umas das outras, é difícil ampliar os processos de coleta, pré-tratamento e reciclagem, de modo que todo o empreendimento acaba sendo uma perda de custos para seus fabricantes. Quem já trabalha com margens bastante estreitas para começar?
Independentemente disso, os fabricantes de VE, por lei, são os primeiros na fila para manusear e reciclar as suas baterias usadas e antigas e, apesar da falta de atractividade económica de todo o empreendimento, têm sido diligentes na parceria com grandes empresas para criar canais oficiais para reciclar uma bateria. Algumas grandes empresas de reciclagem surgiram. Os exemplos incluem a reciclagem da Tyson para Zhejiang Huayou Cobalt. Lítio Jiangxi Ganfeng, Hunan Brunp e líder de mercado GEM. Mas apesar da existência destas grandes empresas licenciadas, a maior parte do sector de reciclagem chinês é constituído por pequenas oficinas não licenciadas. Estas lojas informais não possuem as ferramentas ou formação adequada. Eles basicamente vão paraCompre essas baterias para obter seus materiais catódicos, revendendo-as ao licitante com lance mais alto e descartando o resto. Obviamente, este é um enorme risco ambiental e de segurança. Como resultado deste desvio de regras e regulamentos, estas lojas de desmanche podem pagar mais aos proprietários de veículos eléctricos pelas suas baterias e, como tal, são preferidas aos canais oficiais. Assim, a taxa de reciclagem de iões de lítio na China continua bastante baixa em 2015. Foi de cerca de 2%. Desde então, cresceu para 10% em 2019. É um golpe certeiro, mas ainda está longe do ideal. E o quadro de 2018 não estabelece uma meta para as taxas de recolha de baterias. Uma omissão curiosa. A China tem lutado com esse problema em outra frente de bateria, a venerável bateria de chumbo-ácido, esta tecnologia de 150 anosé muito comumente usado na China. Eles fornecem a força estelar para seus automóveis e ainda são muito populares para as bicicletas E. Isto apesar dos regulamentos recentes que incentivam a sua substituição por íons de lítio. De qualquer forma, a reciclagem chinesa da bateria de chumbo-ácido fica muito aquém das expectativas e dos parâmetros de referência. Em 2017, menos de 30% dos 3,3 milhões de toneladas de resíduos de baterias de chumbo-ácido gerados na China foram reciclados. As razões para esta baixa percentagem de reciclagem são muito semelhantes às do caso do ião lítio. Os desmancha-prazeres informais contornam as regras e regulamentos e, portanto, podem pagar muito mais pelas baterias dos consumidores. Os romanos deixaram claro que o chumbo não é exatamente a substância mais ecológica que existe. A China sofreu vários incidentes graves de envenenamento por chumbo nos últimos anos como resultado deste tratamento inadequado. Assim, o governo comprometeu-se recentemente a reprimir estas lojas informais, das quais se estima que existam mais de 200 em todo o país. A meta é tentar atingir uma percentagem de reciclagem de 40% em 2020 e 70% em 2025. Considerando que a percentagem de reciclagem de baterias de chumbo-ácido na América é de 99% desde pelo menos 2014, não deverá ser tão difícil.
Considerando o aspecto técnico e ecológicoApesar das dificuldades económicas associadas à reciclagem de baterias de veículos eléctricos, a indústria tem pensado em formas de fazer maior uso destes itens antes de os enviar para a sepultura. A opção com maior potencial seria reutilizá-los em projetos de redes elétricas. Afinal, essas baterias ainda têm 80% da capacidade e ainda podem durar muitos anos antes de finalmente falharem definitivamente. Os Estados Unidos lideram aqui. Tendo experimentado baterias de automóveis usadas para projetos estacionários de armazenamento de energia desde 2002. Mas a China realizou alguns projetos de demonstração interessantes. Um dos mais antigos é o projeto de energia eólica e solar de Zhangbei, na província de Hebei. O projeto de US$ 1,3 bilhão surge de um esforço conjunto da empresa estatal chinesa State Grid e do fabricante de baterias EV BYD, que demonstrou a viabilidade do uso de baterias EV Second Life para apoiar e gerenciar uma rede elétrica. Mais projetos de reciclagem de baterias EV surgiram nos últimos anos em Pequim e Jiangsu para serem descartados e continuam brilhando. O governo está colocando muito foco nisso, mas acho que, em última análise, é o que mais previne o problema da reciclagem do que o resolve. Porque o fim inevitável de toda bateria é a reciclagem ou o aterro. O governo chinês fez um trabalho admirável ao encorajar a criação deste ecossistema próspero. O país é o líder inquestionável em certos aspectos da tecnologia de baterias e, consequentemente, os gigantes V estão baseados lá. Eles têm a chance de realmente dobrar a curva das emissões automotivas. Então, de certa forma, essa questão da reciclagem é um problema interessante de se ter. É uma indicação do sucesso da China. Mas o problema ainda é um problema e a indústria tem vindo a arrastar os pés e a estabelecer redes, regulamentações e tecnologias de reciclagem adequadas.
O governo chinês pode recorrer à política dos Estados Unidos para obter alguma orientação e incentivar e permitir hábitos adequados de reciclagem ao consumidor. E os subsídios têm de ser distribuídos às empresas das indústrias de tecnologia de pré-tratamento e reciclagem, e não apenas à indústria transformadora. Caso contrário, o uso de energia e os danos ambientais associados ao descarte de baterias superarão qualquer benefício que obtenhamos com a mudança para veículos elétricos.
Horário da postagem: 01/08/2023