Os avanços e desafios da reciclagem de baterias dos carros elétricos nos EUA

Os defensores de uma economia circular para baterias de veículos elétricos esperam ver cadeias de suprimentos resilientes, novos empregos e reduções de emissões emergindo nos Estados Unidos
Os defensores de uma economia circular para baterias de veículos elétricos esperam ver cadeias de suprimentos resilientes, novos empregos e reduções de emissões emergindo nos Estados Unidos/Foto: Michael Fousert/Unsplash

Por Elsa Wenzel, do Trellis

Os defensores de uma economia circular para baterias de veículos elétricos esperam ver cadeias de suprimentos resilientes, novos empregos e reduções de emissões emergindo nos Estados Unidos. Isso porque o mercado de automóveis elétricos ainda é incipiente, com vendas insuficientes até agora para exigir reciclagem em massa, permitindo que uma economia circular seja construída do zero.

“O que eu amo sobre toda a conversa sobre reciclagem de baterias de veículos elétricos: com que frequência começamos uma conversa na América corporativa com, ‘Como vamos reciclar essa coisa?’”, provoca Brandon Tracy, um ex-analista de política de energia e minerais do Congressional Research Service . “É uma bela constatação de que erramos no passado, não começando no ciclo de vida e dizendo, ‘O que vamos fazer aqui?’”

O financiamento para novos esforços de reciclagem de baterias de veículos elétricos já está em alta. Estamos falando de materiais como lítio, cobalto, níquel e outros minerais críticos que as usinas de reciclagem de baterias de íons de lítio produzem.

O governo Biden está oferecendo muitos incentivos comerciais para compensar o domínio da China na mineração e fabricação relacionadas a veículos elétricos.

Bateria de veículos elétricos: qual é a vida útil?

Dezenas de usinas de reciclagem de baterias dos EUA estão se preparando para uma inundação antecipada de baterias de veículos elétricos, à medida que elas se esgotarão no final desta década em alguns dos primeiros modelos Nissan Leafs e Chevy Volts. A vida útil desse tipo de bateria varia de uma década a 20 anos.

Por enquanto, os recicladores estão lidando principalmente com sucata de produção de baterias, além de smartphones antigos e outros eletrônicos de consumo.

O Departamento de Energia dos EUA (DOE) anunciou, em 20 de setembro, US$ 3 bilhões para recicladores de baterias e fabricantes de componentes, o que, segundo o órgão governamental, criará 12.000 empregos. “Ao posicionar os EUA na vanguarda da fabricação avançada de baterias, estamos criando empregos bem remunerados e fortalecendo nossa liderança econômica global e segurança energética doméstica, tudo isso enquanto apoiamos a transição para energia limpa”, disse a secretária de Energia dos EUA, Jennifer Granholm, em um comunicado à imprensa.

O financiamento privado também está estimulando a “mineração urbana” para extrair minerais essenciais de baterias usadas. 

Entre as expectativas otimistas:

  • As fábricas dos EUA serão capazes de produzir baterias suficientes para o equivalente a 10 milhões de veículos elétricos até 2028, de acordo com o Environmental Defense Fund .
  • A capacidade das usinas de reciclagem previstas poderia processar baterias suficientes descontinuadas de automóveis de passeio até 2044, de acordo com o Conselho Internacional de Transporte Limpo (ICCT ).
  • As instalações existentes e planejadas seriam suficientes para lidar com cerca de 1,3 milhão de baterias de carros elétricos em fim de vida útil a cada ano até 2030 — mas apenas 341.000 baterias aposentadas estarão disponíveis até lá, de acordo com a ABI Research .

Esta nova economia está apenas se aquecendo. “Há uma enorme diferença entre o que é anunciado e o que será materializado”, disse Georg Bieker, pesquisador sênior do Conselho Internacional de Transporte Limpo de Washington, DC.

“Estamos em um momento raro aqui, onde podemos realmente construir isso desde o início”, disse Laura LoSciuto, que lidera a Battery Circular Economy Initiative no Rocky Mountain Institute (RMI). O esforço busca prevenir o desperdício, a poluição e os problemas sociais que o transporte e a manufatura legados causaram.

Cenouras doces, sem grudar

Apesar de muitas políticas de “incentivo”, os EUA não exercem nenhuma “punição” para que as empresas mantenham as baterias fora dos aterros sanitários . 

  • Dos US$ 1,2 trilhão destinados a energia e transporte, a Lei Bipartidária de Infraestrutura oferece US$ 7 bilhões para desenvolver cadeias de fornecimento de baterias nacionais.
  • Para que os consumidores obtenham um crédito tributário de energia limpa de US$ 3.750 na compra de um VE, o Inflation Reduction Act de 2022 exige que os minerais críticos da bateria tenham sido “extraídos ou processados” nos EUA ou por um parceiro de livre comércio, ou reciclados na América do Norte. Um crédito tributário adicional de US$ 3.750 se refere aos componentes da bateria.
  • Também em nível federal, se se tornasse lei, a Lei TRACE estabeleceria, mas não exigiria, identificações digitais para materiais de bateria.

Por outro lado, as regras de responsabilidade estendida do produtor (EPR) da União Europeia exigem que os fabricantes de baterias gerenciem a coleta e a reciclagem.

“Muitas montadoras nos EUA também operam na UE, então elas precisam atender a esses padrões para, pelo menos, parte de suas vendas”, disse Jessica Dunn, analista sênior de transporte da Union of Concerned Scientists.

“Como criamos um mercado que esteja funcionando em harmonia, mesmo dentro dos EUA?”, disse LoSciuto, da Battery Circular Economy Initiative. “Não queremos uma colcha de retalhos de 50 regulamentações estaduais diferentes e 50 sistemas estaduais diferentes.”

No entanto, há tão pouca atividade estatal que apenas um “remendo” é preenchido:

  • Em janeiro, Nova Jersey se tornou o primeiro estado com uma lei de responsabilidade estendida do produtor. Ela exige que os fabricantes de baterias tenham um plano de reciclagem.
  • O governador da Califórnia, Gavin Newsom, vetou um projeto de lei em 1º de outubro que forçaria as montadoras a reciclar baterias de veículos elétricos. Espera-se que uma nova versão surja.

Nos EUA, os recicladores de baterias são deixados para enfrentar os altos e baixos dos preços das commodities. O lítio está barato ultimamente e sua mineração pode aumentar domesticamente , mas o cobalto, principalmente exportado , é relativamente caro. Houve rumores de um piso de preço do governo para minerais críticos para ajudar a competição nos EUA.

E embora as baterias de íons de lítio dominem hoje , não há garantia de que elas não sairão de moda , forçando os recicladores a se reequiparem.

Levará décadas para que esse ecossistema se concentre e depois evolua ainda mais, dizem os especialistas.

Grandes subsídios governamentais

Por enquanto, estes são tempos de expansão para os construtores de usinas de baterias . Um “Cinturão de Baterias” está se formando nos estados dos Grandes Lagos e no Sul. Nevada, rica em lítio , é outro centro , com a recicladora e refinadora Redwood Materials em Carson City e uma gigafábrica da Tesla nos arredores de Reno. 

Os 25 beneficiários mais recentes de subsídios do DOE em 14 estados incluem a Cirba Solutions da Carolina do Sul, que recebeu US$ 200 milhões. A recicladora tritura baterias e vende massa preta rica em minerais para refinadores, processadores e fabricantes de baterias. Algumas recicladoras também fazem refino e processamento. A Ascend Elements de Massachusetts, por exemplo, produz material ativo de cátodo de bateria a partir da massa preta que produz. Ela está dividindo US$ 125 milhões do DOE com a Orbia Advance Corporation da Cidade do México .

Gigantes estabelecidos em mineração e produtos químicos também receberam infusões do Departamento de Energia em setembro.

Os jogadores estão construindo parcerias para se conectar dentro e entre centros regionais .

Em 19 de setembro, o BMW Group se uniu à Redwood Materials para reciclar todas as suas baterias de veículos nos EUA. A Redwood também tem parcerias com a Ford, Volvo, Volkswagen , Toyota e Rivian. A startup levantou US$ 2 bilhões mais um empréstimo de US$ 2 bilhões do DOE para sua oferta de circuito fechado para lidar com todo o ciclo de vida da bateria.

O caso de negócios

Grupos ambientais querem fechar o ciclo de materiais e avançar na descarbonização. Defensores da justiça social querem on-shoring para fechar lacunas de oportunidade e prevenir riscos industriais. As empresas, é claro, querem ganhar dinheiro.

Investidores privados estão despejando centenas de milhões em startups relacionadas a baterias com propostas de economia circular. Após US$ 480 milhões anteriores de duas bolsas do DOE em 2022 , a Ascend Elements fechou US$ 650 milhões em financiamento da Série D este ano.

“É muito capital para investir, e precisamos de cada dólar dele”, disse Roger Lin, vice-presidente de relações governamentais da Ascend Elements.

A empresa está instalando os canos para uma instalação de um milhão de pés quadrados em Hopkinsville, Kentucky . Está programado, a partir de meados de 2025, bombear materiais catódicos suficientes de baterias recicladas para fornecer 750.000 conjuntos de baterias a cada ano .

Enquanto isso, alianças da indústria estão publicamente abraçando a circularidade para baterias de VE. Desde que surgiu do Fórum Econômico Mundial em 2017, a Global Battery Alliance, sediada em Bruxelas, envolveu a Tesla, a Volkswagen, o Volvo Group e 167 outras organizações.

“As preocupações com a cadeia de suprimentos certamente são uma prioridade para os fabricantes de automóveis e seus fornecedores”, disse Dan Bowerson, vice-presidente de energia e meio ambiente do grupo comercial de montadoras Alliance for Automotive Innovation, em maio, durante o evento Trellis Circularity 24, em Chicago.

Materiais de bateria reciclados têm uma pegada de carbono quatro vezes menor do que os tradicionalmente minerados, de acordo com a pesquisa da McKinsey & Company . Além disso:

  • De acordo com a RMI, as cadeias de fornecimento regionais de minerais para baterias reduzem os 80.000 km que elas percorrem em média de uma mina até uma bateria.
  • Baterias de veículos elétricos descontinuadas podem fornecer 60% do cobalto, 53% do lítio e 53% do níquel globalmente para novas baterias de veículos até 2040, de acordo com um estudo de 2021 da American Chemical Society .
  • Até 2040, as receitas anuais de recuperação e reciclagem de baterias podem chegar a US$ 95 bilhões em todo o mundo, de acordo com a McKinsey & Company . Além disso, cada tonelada de material de bateria pode render US$ 600 em valor até 2025.

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