Alberto Meyer

Os defensores da eletrificação do transporte coletivo costumam terminar suas apresentações no momento em que o ônibus deixa de operar. A partir daí, começa uma questão menos conveniente: o que fazer com uma bateria de aproximadamente duas toneladas quando ela chega ao fim de sua vida útil?

No caso de uma bateria LFP — lítio-ferro-fosfato — de aproximadamente 300 kWh e 2.000 kg, a resposta não é simplesmente “reciclar”.

É necessário retirar a bateria do veículo, desenergizá-la, transportá-la com segurança, desmontá-la ou triturá-la, separar seus componentes e submetê-los a processos químicos ou térmicos. Depois disso, ainda é necessário verificar quanto do material recuperado possui qualidade suficiente para voltar à cadeia produtiva.

Esse conjunto de operações tem custos econômicos e ambientais.

E existe uma diferença fundamental entre recuperar um material e produzir novamente uma matéria-prima adequada para uma nova bateria.

É essa diferença que determina se a chamada economia circular é, de fato, circular.

1. A BATERIA NÃO CHEGA SOZINHA À RECICLADORA

Uma bateria de ônibus de aproximadamente 2.000 kg não pode simplesmente ser colocada em um caminhão e enviada para uma recicladora.

Antes do processamento industrial existem etapas de segurança e logística.

O cenário de engenharia utilizado nesta análise considera:

Esse valor é uma estimativa de engenharia, e não uma cotação comercial. Entretanto, ele mostra um ponto frequentemente ignorado em estudos simplificados: o processo de reciclagem começa antes de a bateria entrar na planta.

A descarga elétrica também é uma operação de segurança. A energia residual da bateria não deve ser confundida com energia disponível para o processo de reciclagem. Ela precisa ser dissipada ou controlada antes da desmontagem e trituração.

Quando dissipada em resistências, por exemplo, a energia elétrica é convertida em calor pelo efeito Joule:

P = I²R

Não se trata, portanto, de energia “gratuita” para a recicladora. Trata-se de uma etapa de segurança que possui custo operacional.

2. O QUE REALMENTE EXISTE DENTRO DE UMA BATERIA LFP DE 2 TONELADAS?

Uma bateria LFP de grande porte não é composta apenas por lítio, ferro e fosfato.

A composição considerada neste estudo, escalada para uma bateria de aproximadamente 2.000 kg, inclui aproximadamente:

A composição e os resultados experimentais de recuperação utilizados como referência vêm do trabalho de Vasconcelos et al., publicado na ACS Omega em 2026, sobre reciclagem hidrometalúrgica de baterias de fosfato de ferro-lítio. O estudo investigou experimentalmente a recuperação de Li, Fe, grafite e outros materiais e demonstrou, entre outros resultados, recuperação de 72,2% do lítio na precipitação de Li₂CO₃ e de 85,3% do grafite.

3. RECUPERAR MATERIAL NÃO SIGNIFICA FABRICAR NOVAMENTE UMA BATERIA

Este é provavelmente o ponto mais importante de toda a discussão.

Considerando os 474,5 kg de material ativo LiFePO₄, a estequiometria corresponde aproximadamente a:

Aplicando os resultados experimentais de Vasconcelos et al. à escala de uma bateria de 2.000 kg, teríamos aproximadamente:

Os números mostram que existe recuperação de materiais.

Mas recuperação não é sinônimo de reinserção direta na fabricação de células.

No caso do lítio, por exemplo, o carbonato obtido no processo experimental apresenta aproximadamente 94% de pureza. Isso é muito diferente de um material destinado à fabricação de novas células, que precisa atender especificações muito mais rigorosas.

A diferença entre 94% e 99,5% parecem pequena quando expressa simplesmente como porcentagem.

Quimicamente, entretanto, ela é enorme.

Para passar de 94% para 99,5%, considerando apenas uma simplificação estequiométrica da massa de impurezas, seria necessário remover cerca de 91,7% da massa de impurezas remanescentes. E, na prática industrial, não basta atingir uma pureza global: é necessário controlar individualmente contaminantes específicos.

Isso significa mais etapas de purificação, reagentes, energia, equipamentos, controle analítico e custo.

4. PUREZA TAMBÉM É UMA QUESTÃO DE SEGURANÇA

Existe ainda uma razão mais importante para não considerar qualquer material recuperado automaticamente adequado para uma nova célula: segurança.

Uma bateria de íons de lítio trabalha com um sistema eletroquímico extremamente sensível à composição dos materiais, às interfaces entre eletrodos e eletrólito e à presença de contaminantes.

Estudos sobre segurança de baterias mostram que impurezas e alterações na composição da SEI — Solid Electrolyte Interphase — podem modificar o comportamento térmico das células e influenciar o início do auto-aquecimento e da fuga térmica. Um estudo publicado na Chemical Science demonstrou, por exemplo, a influência da composição da SEI e de impurezas, inclusive água, no comportamento de auto-aquecimento e thermal runaway.

Isso não significa que “lítio reciclado” seja necessariamente perigoso.

Significa algo mais simples: material recuperado precisa ser purificado, caracterizado e qualificado antes de retornar à fabricação de uma célula.

A questão é especialmente importante quando se fala em reciclagem direta, na qual se pretende preservar estruturas eletroquímicas do material ativo. Nesse caso, a qualidade do material recuperado deixa de ser apenas uma questão econômica e passa a ser também uma questão de desempenho e segurança.

5. FUGA TÉRMICA: DOIS CASOS QUE MOSTRAM A DIMENSÃO DO PROBLEMA

A discussão sobre pureza não deve ser confundida com a causa de incêndios específicos.

Um dos exemplos clássicos é o Boeing 787.

Em janeiro de 2013, dois aviões Boeing 787 Dreamliner sofreram problemas graves e consecutivos de superaquecimento e incêndio em suas baterias de íon-lítio. Diante do risco iminente de novos incidentes, a FAA (Agência Federal de Aviação dos EUA) emitiu uma diretriz de emergência que obrigou todas as 50 aeronaves

A investigação do National Transportation Safety Board (NTSB) concluiu que a causa provável foi um curto-circuito interno em uma célula, que provocou fuga térmica e propagação para células adjacentes. O relatório também identificou problemas relacionados à fabricação das células, incluindo a possibilidade de defeitos e materiais estranhos introduzidos durante o processo produtivo.

É uma distinção importante: o NTSB não concluiu que o incêndio tenha sido provocado por “lítio de baixa pureza”.

O caso demonstra, entretanto, que defeitos de fabricação, contaminantes, danos internos e falhas de projeto podem criar condições para um curto-circuito interno e posterior fuga térmica.

Outro exemplo ocorreu em Incheon, na Coreia do Sul, em agosto de 2024, quando um Mercedes-Benz EQE equipado com células fornecidas pela Farasis Energy sofreu um incêndio em um estacionamento subterrâneo. O fogo permaneceu ativo por mais de oito horas e aproximadamente 140 veículos foram destruídos ou danificados. O evento provocou forte debate sobre segurança de baterias, sistemas de gerenciamento e infraestrutura de combate a incêndios.

Também neste caso seria incorreto afirmar que o incêndio foi causado por baixa pureza do lítio.

A lição técnica é outra: uma bateria de alta energia exige controle rigoroso de materiais, fabricação, qualidade, BMS, projeto térmico e proteção contra propagação de falhas.

Portanto, quando se pretende utilizar material reciclado na fabricação de novas células, não basta demonstrar que “o lítio foi recuperado”.

É necessário demonstrar que o material possui pureza, composição, estrutura e comportamento eletroquímico compatíveis com a aplicação.

6. TRÊS CAMINHOS, TRÊS PROBLEMAS DIFERENTES

Atualmente, três famílias de processos aparecem com maior frequência na discussão sobre reciclagem de baterias LFP:

HIDROMETALURGIA

Utiliza etapas químicas de lixiviação, precipitação, purificação e recuperação dos elementos.

Sua vantagem é trabalhar em temperaturas relativamente baixas e permitir elevada recuperação de determinados elementos.

Seu problema é o consumo de reagentes, água e a geração de correntes secundárias.

No modelo considerado para 2.000 kg:

• aproximadamente 32,8 MWh de energia;
• aproximadamente 21.200 litros de água;
• aproximadamente 3.834 kg de reagentes.

O resultado mostra que o material não desaparece durante a reciclagem. Ele apenas muda de corrente: parte torna-se produto, enquanto outra parte passa para efluentes, sais, lodos ou resíduos que também precisam ser tratados.

PIROMETALURGIA

Utiliza temperaturas elevadas para transformar os componentes em diferentes fases.

Apresenta vantagens para determinados fluxos de resíduos e pode ser robusta diante de materiais heterogêneos.

Entretanto, para LFP existe um problema estrutural: o processo não favorece a recuperação integral do lítio e do grafite.

Alumínio, lítio e fósforo tendem a seguir para a fase de escória; o cobre pode se concentrar na fase metálica, enquanto materiais orgânicos e grafite podem ser oxidados.

Existe ainda a necessidade de controle dos gases e particulados produzidos durante o tratamento térmico.

O modelo utilizado considera aproximadamente 9,3 MWh para 2.000 kg.

RECICLAGEM DIRETA

A reciclagem direta procura preservar ou regenerar o material ativo da bateria, evitando destruir completamente sua estrutura para depois reconstruí-la.

É, teoricamente, a rota de menor consumo energético.

No modelo analisado:

• energia: aproximadamente 1,94 MWh;
• emissão estimada: aproximadamente 1,30 t de CO₂e.

Mas menor consumo energético não significa automaticamente rentabilidade.

O material recuperado ainda precisa apresentar qualidade suficiente para utilização posterior.

7. O PROBLEMA DAS EMISSÕES DE CO₂E

Uma reciclagem pode reduzir a necessidade de produzir determinado material virgem, mas o próprio processo de reciclagem também possui uma pegada ambiental.

Para a bateria de 2.000 kg, os valores modelados indicam:

Os valores de CO₂e são dependentes da fronteira da análise e da matriz energética utilizada. No caso dos valores acima, a estimativa não deve ser interpretada como uma medição industrial universal.

A própria análise de ciclo de vida precisa considerar coleta, transporte, descarga, desmontagem, separação, processamento, reagentes, energia, água, tratamento de efluentes e destinação dos resíduos.

Além disso, existe outro cuidado: o material recuperado só pode receber crédito ambiental pela substituição de material virgem se efetivamente substituir material virgem de qualidade equivalente.

Se um carbonato de lítio com 94% de pureza não pode ser utilizado diretamente na fabricação de células, não é tecnicamente correto atribuir a ele o mesmo crédito ambiental de um produto grau-bateria pronto para utilização.

8. A CONTA ECONÔMICA

É aqui que a discussão deixa de ser apenas ambiental e passa a ser empresarial.

Considerando os custos industriais modelados e os R$ 36 mil da fase pré-reciclagem:

A reciclagem direta apresenta o menor custo modelado.

Mas ainda não significa que seja lucrativa.

A receita estimada para os materiais recuperados, considerando deságios associados à qualidade e não simplesmente o preço de commodities virgens, situa-se aproximadamente em:

O resultado é:

Portanto, no cenário analisado, nenhuma das três rotas se paga apenas com a venda dos materiais recuperados.

9. QUEM PAGA A DIFERENÇA?

Se o custo de reciclagem é maior que o valor econômico dos materiais recuperados, alguém precisa pagar a diferença.

Existem basicamente três possibilidades:

1. O proprietário da bateria, por meio de uma taxa de destinação.
2. O fabricante ou cadeia de responsabilidade pós-consumo, incorporando o custo ao preço do produto.
3. O poder público, direta ou indiretamente, por meio de subsídios, incentivos ou mecanismos regulatórios.

Nos números analisados, a taxa necessária para aproximar as operações do ponto de equilíbrio seria aproximadamente:

• R$ 14–15/kg para reciclagem direta;
• R$ 16,50–18,50/kg para hidrometalurgia;
• R$ 22,50–28/kg para pirometalurgia.

Para uma bateria de 2.000 kg, isso representa valores muito significativos. O conceito econômico, portanto, muda.

A reciclagem deixa de ser uma atividade que se sustenta exclusivamente pelo valor do material recuperado e passa a depender de uma taxa de tratamento ou destinação.

10. O PROBLEMA AMBIENTAL NÃO DESAPARECE

Existe uma tendência de apresentar a reciclagem como a etapa que encerra o problema ambiental da bateria.

Tecnicamente, não é tão simples.

– A mineração não desaparece.

– A energia consumida no processamento não desaparece.

– Os reagentes não desaparecem.

– A água utilizada precisa ser tratada.

– Os efluentes precisam ser tratados.

– Os gases precisam ser controlados.

Os resíduos que não possuem valor comercial precisam ser destinados.

E o material recuperado precisa apresentar qualidade suficiente para efetivamente substituir matéria-prima virgem.

A reciclagem, portanto, transfere e reduz determinados impactos; não os elimina automaticamente.

Isso não significa que reciclar seja ambientalmente inútil. Significa que o benefício precisa ser calculado sobre o fluxo completo de materiais, energia, emissões e resíduos.

11. A VERDADEIRA PERGUNTA NÃO É “QUANTO FOI RECUPERADO?”

Essa talvez seja a principal conclusão desta análise.

Uma recicladora pode anunciar:

“Recuperamos 90% do material.”

Mas a pergunta seguinte deveria ser:

90% de quê e para qual finalidade?

Recuperar 90% de uma massa não significa produzir 90% de matéria-prima apta a retornar a uma célula nova.

No caso do LFP, o processo pode recuperar lítio, ferro, grafite, cobre e alumínio em diferentes graus.

Entretanto, cada material possui especificações próprias.

– O lítio precisa ser purificado.

– O grafite precisa ser caracterizado e eventualmente regenerado.

– Os metais precisam atingir qualidade compatível com sua aplicação.

– E os materiais ativos precisam preservar propriedades eletroquímicas adequadas.

Somente depois disso é possível falar em verdadeira circularidade industrial.

CONCLUSÃO

Uma bateria LFP de ônibus elétrico com 300 kWh e aproximadamente 2.000 kg contém materiais economicamente recuperáveis.

Isso é um fato.

Também, é fato que existem processos tecnicamente capazes de recuperar parte significativa desses materiais. O trabalho experimental de Vasconcelos et al. demonstra isso para a rota hidrometalúrgica de baterias LFP.

O problema aparece quando se coloca a engenharia, a logística, a química e a contabilidade na mesma equação.

No cenário analisado:

• A pré-reciclagem custa aproximadamente R$ 36 mil;
• O custo total chega a aproximadamente R$ 57 mil a R$ 71 mil;
• A receita realista dos materiais recuperados fica aproximadamente entre R$ 15 mil e R$ 29 mil;
• As três rotas permanecem deficitárias sem uma receita adicional;
• A hidrometalurgia pode gerar aproximadamente 3,3 toneladas de CO₂e;
• A reciclagem direta apresenta, no modelo considerado, aproximadamente 1,3 tonelada de CO₂e;
• A reciclagem também gera efluentes, resíduos secundários e materiais que precisam de tratamento;
• E a recuperação de um composto químico não significa automaticamente que ele esteja apto a retornar à fabricação de uma nova célula.

Há ainda uma dimensão que não pode ser ignorada: segurança.

Baterias de lítio são sistemas eletroquímicos nos quais defeitos internos, contaminantes, alterações de interfaces, danos mecânicos e falhas térmicas podem contribuir para eventos de fuga térmica. Os casos do Boeing 787 e do Mercedes-Benz EQE demonstram a dimensão potencial de um incêndio envolvendo baterias de alta energia, embora nenhum dos dois casos possa ser cientificamente atribuído simplesmente à “baixa pureza do lítio”.

A conclusão, portanto, não é que a reciclagem seja impossível. É mais precisa: reciclar uma grande bateria LFP é tecnicamente possível; fazê-lo de maneira economicamente autossustentável, ambientalmente vantajosa e capaz de devolver materiais com qualidade comprovada à fabricação de novas baterias é uma questão muito mais complexa.

A chamada economia circular somente estará completa quando o material sair da bateria usada, passar pelo processo de reciclagem e voltar à cadeia produtiva com qualidade equivalente, custo justificável, emissões contabilizadas e segurança demonstrada.

Até lá, recuperar material é apenas uma parte da equação.

Imagens – acervo pessoal