O que acontece quando o pacote de baterias de um carro elétrico morre?

Quando os carros elétricos modernos chegaram ao mercado, o pacote de baterias que alimentava o motor era menor e menos eficiente do que os atuais.

O Nissan LEAF por exemplo, foi lançado com um pacote de 24 kWh em 2010. Hoje em dia, os carros elétricos são muito mais avançados. Ainda que os pacotes de baterias até tenham dimensões parecidas, a densidade energética dos mais modernos é mais alta, o que permite que os veículos tenham autonomias maiores.

Pacote de baterias

Falamos em pacote de baterias e não simplesmente em bateria porque isso é um erro. O pacote de baterias de um veículo elétrico é composto por muitas baterias individuais agrupadas em módulos ou diretamente ao pacote. Elas não são muito diferentes daquelas que se encontra na parte traseira do seu smartphone ou laptop, exceto pelo fato de serem maiores, mais duráveis e preparadas para suportar temperaturas mais altas.

Assim como um smartphone, um pacote automotivo de baterias perde capacidade e, eventualmente, chega ao fim de sua vida útil. Fabricantes como a Tesla defendem que eles podem durar de 10 a 20 anos, que seria a vida de um automóvel. Se modelos clássicos pudessem falar, eles provavelmente caçoariam dessas afirmações, especialmente aqueles com mais de 100 anos.

Mas o que acontece quando uma bateria de carro elétrico chega ao fim de seu ciclo de vida? Vamos dar uma olhada em como as baterias de carros elétricos são fabricadas, quais materiais são usados e como o pacote pode ser reciclado e reutilizado.

Do que é feito um pacote de baterias em um carro elétrico?

A grande maioria dos carros elétricos usa baterias de íons de lítio, que têm quatro componentes principais: cátodo, ânodo, eletrólito e separador.

Esses componentes permitem que as reações eletroquímicas ocorram dentro da bateria, criando a energia que é enviada ao motor elétrico que aciona as rodas.

Do que é feito um pacote de baterias em um carro elétrico?

As baterias usadas nos pacotes podem ser de vários tipos. As mais comuns são as ternárias, que usam três metais na composição de seus cátodos. Níquel, manganês e cobalto formam os cátodos NMC. Há também níquel, cobalto, e alumínio, ou NCA. Apesar de terem densidade energética mais alta, essas baterias são consideradas mais propensas a pegar fogo.

Baterias de lítio e fosfato de ferro, ou LFP, têm menos densidade energética, mas são consideradas mais duráveis e seguras. Carros elétricos baratos estudam também usar baterias de sódio. Atualmente, estuda-se também baterias de estado sólido, que usam eletrólitos sólidos.

Do que é feito um pacote de baterias em um carro elétrico?

Um BMW i4, por exemplo, usa um pacote de baterias de 83,9 kWh. Ele é composta por quatro módulos com 72 células prismáticas e três módulos com 12 células prismáticas.

A Tesla optou por usar células cilíndricas porque elas são mais fáceis de fabricar e, portanto, mais baratas.

Quanto tempo dura o pacote de baterias de um veículo elétrico?

Carros elétricos são muito recentes. Os mais antigos completaram 14 anos de vida em 2024, o que não permite ter uma ideia exata de quanto tempo os pacotes de baterias automotivos podem durar. A expectativa é que eles durem entre 10 e 20 anos. Fabricantes como a Tesla oferecem 160.000 quilômetros de garantia.

O caso é que muitos elétricos já passaram de seus prazos de garantia. Quando eles precisam de um novo pacote de baterias, os preços podem passar de US$ 20 mil, o que levou a uma discussão ferrenha sobre a viabilidade do modelo atualmente seguido por carros elétricos. Se a bateria morre, o resto do carro até pode estar em bom estado, mas consertá-lo pode não compensar financeiramente.

Quanto tempo dura o pacote de baterias de um veículo elétrico?

Baterias, por definição, precisam ser substituídas de tempos em tempos. A estrutura química que permite que elas armazenem energia se degrada e perde desempenho com o tempo. Estima-se que um pacote de baterias automotivo perca cerca de 2% de sua capacidade a cada ano.

Embora a degradação da bateria não afete os recursos de desempenho de um carro elétrico, ela reduzirá a autonomia.

Existe algum jeito de preservar os pacotes de baterias?

Depende do tipo de bateria que o pacote de seu carro elétrico usa. Baterias ternárias não gostam de extremos. Em parte, é por isso que se fala em cargas rápidas de 10% a 80% da capacidade: isso minimiza a degradação. Baterias ternárias também carregam mais rapidamente se não estão muito descarregadas ou muito carregadas.

Baterias do tipo LFP duram mais se forem frequentemente carregadas até o limite, mas também demoram mais para carregar nos extremos.

Carregadores rápidos exigem muito mais das baterias, sejam elas de que tipo forem. Carregar em uma velocidade mais lenta — usando um carregador doméstico de 7 kW, por exemplo — é melhor para a saúde da bateria.

Quais são os impactos ambientais da produção de baterias para veículos elétricos?

Os metais preciosos necessários para fabricar um pacote de baterias automotivo são geralmente extraídos por meio de processos complexos e caros, e há uma série de impactos ambientais resultantes da extração de materiais como lítio e cobalto.

Quais são os impactos ambientais da produção de baterias para veículos elétricos?

A mineração de lítio é um processo altamente intensivo em termos de água e estima-se que sejam necessários cerca de dois milhões de toneladas de água para extrair uma tonelada de lítio, de acordo com um estudo das Nações Unidas.

De fato, em lugares como o Chile, onde o lítio é comumente extraído, mais da metade da água da região é usada para a extração do lítio.

Quais são os impactos ambientais da produção de baterias para veículos elétricos?

A mineração de metais como níquel e cobalto também causa vários impactos. Na República Democrática do Congo, onde enormes quantidades de cobalto são extraídas todos os dias, os ecossistemas foram destruídos, a terra foi degradada e houve um grande aumento na poluição do ar e da água. Muitas minas também usam trabalho infantil.

As minas de níquel nas Filipinas foram fechadas em uma tentativa de amenizar os danos ambientais causados pelo processo.

Quais são os impactos ambientais da produção de baterias para veículos elétricos?

Todo o processo de fabricação de veículos elétricos também gera grandes quantidades de dióxido de carbono. A Polestar revelou que a construção de uma unidade do Polestar 2 gera 24 toneladas de CO2e (equivalentes de CO2), enquanto um Volvo XC40 com motor a combustão gera 14 toneladas de CO2e durante sua produção.

Obviamente, quando um carro elétrico sai da fábrica, ele não produz nenhuma emissão de escapamento, enquanto um carro a gasolina ou a diesel continua a produzir CO2. Vale a pena observar, no entanto, que um carro elétrico precisa percorrer uma distância significativa para compensar as emissões produzidas durante sua produção.

O pacote de baterias de um carro elétrico pode ser reciclado?

A boa notícia é que a maioria dos materiais usados para criar baterias de íons de lítio pode ser reciclada. Os fabricantes de veículos podem recuperar até 90% de metais como lítio, níquel, cobalto e manganês. Depois de reciclados, eles podem ser reutilizados na produção de baterias, o que, em tese, previne os danos ambientais em sua mineração.

O processo de reciclagem em si é complicado: as baterias precisam ser totalmente descarregadas para evitar choques elétricos durante a desmontagem do pacote. Em seguida, as baterias são trituradas para separar os materiais em seu interior.

Reciclagem é o único caminho para o reaproveitamento?

Além dos materiais, as células individuais podem ser usadas para outros fins. Considera-se que elas deixam de servir para automóveis quando resta apenas 70% da capacidade original, mas continuam a ser úteis em outras aplicações. A Jaguar, por exemplo, fez uma parceria com o fabricante de geradores Pramac para desenvolver uma unidade de armazenamento de energia portátil alimentada por baterias de segunda vida do I-Pace.

Reciclagem é o único caminho para o reaproveitamento?

A Nissan também está reaproveitando baterias antigas do Leaf e usando as células para criar pacotes de energia portáteis que podem ser usados para alimentar pequenos aparelhos e eletrodomésticos.

Por que a reciclagem de baterias de veículos elétricos é tão importante?

Como mencionamos anteriormente, a mineração de matérias-primas como níquel, cobalto e lítio é altamente prejudicial ao meio ambiente, além de ser cara e complexa.

A reciclagem de uma bateria e a utilização de seus materiais e células para outra finalidade diminuirão a necessidade de novas matérias-primas. E a reciclagem de baterias não apenas coloca os materiais de volta na cadeia de suprimentos, mas também reduz o impacto sobre o ambiente, pois menos baterias são enviadas para aterros sanitários.

Por que a reciclagem de baterias de veículos elétricos é tão importante?

Os governos e as organizações internacionais estão reconhecendo a importância da reciclagem de baterias e introduziram novas regulamentações para tornar as baterias mais sustentáveis.

A União Europeia, por exemplo, anunciou no ano passado que, a partir de 2027, os fabricantes de baterias para veículos elétricos precisarão recuperar 90% do níquel e do cobalto usados em seu interior, e até 95% a partir de 2031.

Os fabricantes também precisarão recuperar 50% do lítio usado a partir de 2027, aumentando para 80% em 2031.