Comparação do impacto ambiental das baterias de lítio e das baterias de sódio utilizadas em veículos elétricos

Abstract

Resumo: Os veículos elétricos operam exclusivamente com baterias, sem demandar a utilização de combustíveis fósseis, ajudando a reduzir a emissão de gases de efeito estufa. Devido ao impacto ambiental de carros no mundo, empresas de carros elétricos investem em tecnologias para aumentar a vida útil das baterias, além de buscar soluções para uma utilização secundária. O trabalho compara características dos componentes químicos utilizados na fabricação de baterias de lítio e baterias de sódio para veículos elétricos. A comparação técnica se baseou em indicadores ambientais, como consumo de recursos naturais extraídos por mineração e eficácia dos sistemas de reciclagem das baterias de veículos elétricos (VES). Os quesitos analisados foram: extração de matérias-primas, durabilidade e ciclo de vida, logística reversa e reciclagem e métodos de descarte. A extração do lítio tem um impacto ambiental maior em relação à extração do sódio, devido ao intenso processo de mineração. O sódio é um material abundante encontrado em salinas ou rochas, sendo a sua extração menos disruptiva, sem demandar maior uso de água em relação à extração do lítio e seus impactos em habitats naturais são menores. A vida útil de uma bateria de íons de lítio equivale à vida útil do veículo elétrico e possui uma capacidade energética de 30% por volume físico em relação à de sódio. A longo prazo, as baterias de lítio não são sustentáveis, devido à limitação de suas reservas. O sódio é abundante e economicamente viável numa escala alta comparado ao lítio. A reciclagem de baterias de lítio é complexa e cada componente deve ser segregado durante o processo, para que apenas os que não possam ser reciclados, sejam destinados adequadamente para aterros sanitários. No Brasil, tem-se a Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei nº 12.305/2010) que responsabiliza os fabricantes pelo ciclo de vida dos produtos. O descarte final, deve seguir as premissas da Resolução CONAMA nº 402/2008.

Abstract: Electric vehicles operate exclusively on batteries, reducing the need for fossil fuel consumption and helping to mitigate greenhouse gas emissions. Due to the environmental impact of cars worldwide, electric vehicle companies are investing in technologies to extend battery lifespan and find secondary usage solutions. This paper compares the chemical components used in the manufacturing of lithium and sodium batteries for electric vehicles. The technical comparison is based on environmental indicators, such as natural resource consumption through mining and the effectiveness of recycling systems for electric vehicle batteries (EVBs). The aspects analyzed include raw material extraction, durability and life cycle, reverse logistics and recycling, and disposal methods. Lithium extraction has a greater environmental impact compared to sodium extraction due to the intensive mining process. Sodium, a material abundant in salt flats or rocks, is less disruptive to the environment, requiring less water and having a lower impact on natural habitats. The lifespan of a lithium-ion battery matches that of an electric vehicle, with an energy capacity of 30% by physical volume compared to sodium. In the long term, lithium batteries are not sustainable due to the limited availability of reserves. Sodium is abundant and economically viable on a large scale compared to lithium. Recycling lithium batteries is complex, requiring the segregation of each component, with only those that cannot be recycled being sent to landfills. In Brazil, the National Solid Waste Policy (Law No. 12.305/2010) holds manufacturers responsible for the product lifecycle, and disposal must follow the guidelines of CONAMA Resolution No. 402/2008.