Avaliação do Ciclo de Vida de cenários para reciclagem de baterias de íons de lítio no Brasil

Abstract

Previsões indicam que haverá um aumento exponencial na geração de resíduos de baterias de íons de lítio (LIBs) a partir de 2030, impulsionado pelo aumento da demanda para aplicações em eletrônicos de consumo, veículos elétricos e armazenamento de energia renovável. A reciclagem de materiais das LIBs gastas tem sido apontada uma das soluções para reduzir a pressão sobre os recursos naturais da demanda crescente por metais, para a produção do material ativo das baterias, e da disposição em aterros. No entanto, os impactos ambientais dos processos de reciclagem aplicáveis às LIBs ainda são pouco conhecidos e estudados. Os estudos disponíveis sobre impactos ambientais da reciclagem de LIBs estão focados em países desenvolvidos e priorizam a reciclagem de LIBs presentes em veículos elétricos. Entretanto, no fluxo de resíduos eletroeletrônicos (REEE) uma quantidade significativa de LIBs pode ser encontrada, pois cada aparelho portátil possui acoplado uma bateria recarregável. Apesar do alto volume de LIBs no fluxo de REEE, são escassos estudos que investiguem os impactos e benefícios da gestão e reciclagem de LIBs presentes neste fluxo. O objetivo deste trabalho foi avaliar os potenciais impactos ambientais de quatro cenários para a reciclagem de LIBs provenientes de Smartphones e Notebooks, no contexto brasileiro. A avaliação considera parâmetros como geração anual de resíduos, taxa de coleta e destino dos resíduos coletados. A avaliação foi conduzida por meio da Avaliação do Ciclo de Vida. O cenário avaliado com melhor desempenho prioriza a reciclagem no Brasil e a redução da quantidade de resíduos de LIBs enviados para aterros sanitários. O Cenário 4 apresenta o melhor desempenho, com o aumento da coleta pela Logística Reversa (LR) para 50% dos resíduos gerados e redução da taxa de aterro em 44,4%, 13 categorias de impacto ambiental apresentam benefícios líquidos. Os resultados indicam que benefícios ambientais mais significativos são alcançados quando a taxa de coleta pela LR é aumentada e a recuperação de materiais é feita pela opção de tecnologia menos impactante. A reciclagem das LIBs presentes nos fluxos de REEE tem potencial para gerar benefícios ambientais, sociais e econômicos para o Brasil, pois mitiga a poluição da extração de recursos naturais não renováveis e descarte inadequado, pode gerar empregos, renda e oportunidades de desenvolvimento econômico para o país.

Forecasts indicate that there will be an exponential increase in waste generation from lithium-ion batteries (LIBs) from 2030 onwards, driven by increased demand for applications in consumer electronics, electric vehicles, and renewable energy storage. Recycling materials from spent LIBs has been pointed out as one of the solutions to reduce the pressure on natural resources from the growing demand for metals, to produce active material from batteries, and disposal in landfills. However, the environmental impacts of recycling processes applicable to LIBs are still poorly known and studied. The available studies on the environmental impacts of recycling LIBs are focused on developed countries and prioritize the recycling of LIBs present in electric vehicles. However, in the waste electronics (WEEE) stream, a significant amount of LIBs can be found, as each portable device has a rechargeable battery attached. Despite the high volume of LIBs in the WEEE flow, there are few studies investigating the impacts and benefits of managing and recycling LIBs present in this flow. The objective of this work was to evaluate the potential environmental impacts of four scenarios for the recycling of LIBs from Smartphones and Notebooks, in the Brazilian context. The assessment considers parameters such as annual waste generation, collection rate and destination of collected waste. The assessment was conducted through the Life Cycle Assessment. The scenario evaluated with the best performance prioritizes recycling in Brazil and reducing the amount of waste from LIBs sent to sanitary landfills. Scenario 4 presents the best performance, with the increase in the collection by Reverse Logistics (RL) to 50% of the waste generated and a reduction in the landfill rate by 44.4%, 13 environmental impact categories present net benefits. The results indicate that more significant environmental benefits are achieved when the RL collection rate is increased, and the recovery of materials is carried out by the less impacting technology option. The recycling of LIBs present in WEEE streams has the potential to generate environmental, social and economic benefits for Brazil, as it mitigates pollution from the extraction of non-renewable natural resources and inappropriate disposal, it can generate jobs and income and opportunities for economic development for the country.