Pesquisadores da Universidade de Wisconsin–Milwaukee desenvolveram um método para transformar baterias usadas de veículos elétricos em fertilizantes, oferecendo uma solução para o descarte caro e pouco eficiente das baterias de fosfato de ferro-lítio (LFP). A técnica substitui o lítio por potássio e reaproveita fósforo, potássio e nitrogênio — elementos essenciais à agricultura.
Liderado pelo professor Deyang Qu, chefe do Departamento de Engenharia Biomédica, os pesquisadores utilizam um método químico conhecido como troca iônica, já empregado em setores como o tratamento de água. No processo, resinas especiais substituem os íons de lítio presentes na bateria por íons de hidrogênio ou potássio, permitindo recuperar mais de 90% do lítio de forma eficiente.
Após a retirada do lítio, a solução restante ainda contém fósforo e outros elementos presentes na composição das baterias. Esses componentes podem ser reaproveitados como ingredientes para fertilizantes. Dessa forma, um único processo gera dois resultados: a recuperação de lítio para novas baterias; e a produção de insumos para a agricultura.
Segundo os pesquisadores, o método é rápido — as reações atingem equilíbrio em cerca de 20 minutos — e baseia-se em tecnologias já consolidadas comercialmente, o que facilita a ampliação para escala industrial. A pesquisa foi testada em laboratório com apoio de uma bolsa interna da universidade e em colaboração com o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos.
Insumos agrícolas obtidos de baterias recicladas surgem como alternativa sustentável para a agricultura
Freepik/Creative Commons
A próxima etapa do projeto é produzir o fertilizante em maior volume para compará-lo com produtos convencionais em testes de campo. Está previsto um experimento em uma área de um acre com cultivo de tomates. Caso os resultados sejam positivos, a equipe pretende apresentar a tecnologia aos grandes fabricantes de fertilizantes e avançar para a produção em larga escala.
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A proposta pode reduzir resíduos, diminuir a dependência dos EUA de fertilizantes importados e consumir menos energia do que a mineração tradicional.
Por que fertilizante?
O avanço dos veículos elétricos traz um desafio ambiental crescente: o destino das baterias de fosfato de ferro-lítio (LFP) ao fim de sua vida útil, após cerca de dez anos de uso. Amplamente empregadas em carros, vans de entrega e ônibus elétricos, essas baterias costumam ser descartadas porque os métodos tradicionais de reciclagem são caros e complexos, tornando o processo economicamente inviável.
Baterias de íon-lítio descartadas após cerca de dez anos de uso podem ser reaproveitadas através de processos químicos inovadores, reduzindo o impacto ambiental do crescimento da mobilidade elétrica
Freepik/Creative Commons
“Hoje, custa mais reciclar as baterias do que o valor do que recuperamos”, disse Deyang, em nota oficial da Universidade de Wisconsin. “Mas, se conseguirmos transformar esses elementos em fertilizante, não só reduzimos resíduos como também apoiamos a agricultura em Wisconsin e além”, continua.
Fertilizantes são produtos de alto valor, essenciais para aumentar a produtividade agrícola e garantir a segurança alimentar. A maior parte dos minerais usados na fabricação de fertilizantes é importada. A reciclagem dessas baterias criaria uma oferta doméstica imediata desses insumos, com menor gasto energético, já que não seria necessário minerar nem transportar matérias-primas.
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“Há apenas duas opções para lidar com esse tipo de resíduo. Ou os fabricantes, ou o governo terão de pagar pelo descarte. Isso nos inspirou a buscar uma solução economicamente sustentável”, conclui Deyang.
Liderado pelo professor Deyang Qu, chefe do Departamento de Engenharia Biomédica, os pesquisadores utilizam um método químico conhecido como troca iônica, já empregado em setores como o tratamento de água. No processo, resinas especiais substituem os íons de lítio presentes na bateria por íons de hidrogênio ou potássio, permitindo recuperar mais de 90% do lítio de forma eficiente.
Após a retirada do lítio, a solução restante ainda contém fósforo e outros elementos presentes na composição das baterias. Esses componentes podem ser reaproveitados como ingredientes para fertilizantes. Dessa forma, um único processo gera dois resultados: a recuperação de lítio para novas baterias; e a produção de insumos para a agricultura.
Segundo os pesquisadores, o método é rápido — as reações atingem equilíbrio em cerca de 20 minutos — e baseia-se em tecnologias já consolidadas comercialmente, o que facilita a ampliação para escala industrial. A pesquisa foi testada em laboratório com apoio de uma bolsa interna da universidade e em colaboração com o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos.
Insumos agrícolas obtidos de baterias recicladas surgem como alternativa sustentável para a agricultura
Freepik/Creative Commons
A próxima etapa do projeto é produzir o fertilizante em maior volume para compará-lo com produtos convencionais em testes de campo. Está previsto um experimento em uma área de um acre com cultivo de tomates. Caso os resultados sejam positivos, a equipe pretende apresentar a tecnologia aos grandes fabricantes de fertilizantes e avançar para a produção em larga escala.
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A proposta pode reduzir resíduos, diminuir a dependência dos EUA de fertilizantes importados e consumir menos energia do que a mineração tradicional.
Por que fertilizante?
O avanço dos veículos elétricos traz um desafio ambiental crescente: o destino das baterias de fosfato de ferro-lítio (LFP) ao fim de sua vida útil, após cerca de dez anos de uso. Amplamente empregadas em carros, vans de entrega e ônibus elétricos, essas baterias costumam ser descartadas porque os métodos tradicionais de reciclagem são caros e complexos, tornando o processo economicamente inviável.
Baterias de íon-lítio descartadas após cerca de dez anos de uso podem ser reaproveitadas através de processos químicos inovadores, reduzindo o impacto ambiental do crescimento da mobilidade elétrica
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“Hoje, custa mais reciclar as baterias do que o valor do que recuperamos”, disse Deyang, em nota oficial da Universidade de Wisconsin. “Mas, se conseguirmos transformar esses elementos em fertilizante, não só reduzimos resíduos como também apoiamos a agricultura em Wisconsin e além”, continua.
Fertilizantes são produtos de alto valor, essenciais para aumentar a produtividade agrícola e garantir a segurança alimentar. A maior parte dos minerais usados na fabricação de fertilizantes é importada. A reciclagem dessas baterias criaria uma oferta doméstica imediata desses insumos, com menor gasto energético, já que não seria necessário minerar nem transportar matérias-primas.
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“Há apenas duas opções para lidar com esse tipo de resíduo. Ou os fabricantes, ou o governo terão de pagar pelo descarte. Isso nos inspirou a buscar uma solução economicamente sustentável”, conclui Deyang.
