A crescente dependência das baterias de iões de lítio para alimentar veículos eléctricos, sistemas de energia renovável e dispositivos portáteis colocou estas potências na vanguarda da transição energética. Embora baterias de lítio são aclamados pela sua eficiência e contribuição para a redução das emissões de gases com efeito de estufa durante a utilização, o seu impacto ambiental total deve também ter em conta a pegada de carbono de todo o seu ciclo de vida.

Compreender e calcular com exatidão a pegada de carbono das baterias de lítio fornece informações valiosas sobre o seu impacto ambiental. Neste artigo, apresentamos um guia prático para a realização de uma avaliação do ciclo de vida (LCA) das baterias de lítio, permitindo que fabricantes, decisores políticos e consumidores tomem decisões informadas.

O ciclo de vida de uma bateria de lítio: Do berço ao túmulo

Uma avaliação abrangente da pegada de carbono de uma bateria de lítio considera todas as fases do seu ciclo de vida, incluindo:

1. Extração de matérias-primas: Extração e transformação de matérias-primas como o lítio, o cobalto e o níquel.
2. Fabrico de baterias: O processo de montagem de células, módulos e pacotes, que consome muita energia.
3. Distribuição e transporte: Emissões geradas pelo transporte de baterias para os utilizadores finais.
4. Fase de utilização: Emissões operacionais, que são mínimas para as baterias de lítio.
5. Gestão do fim da vida: Reciclagem, reutilização ou eliminação, cada uma com perfis de emissões únicos.

Guia passo-a-passo para calcular a pegada de carbono

1. Definir os limites do sistema

Antes de efetuar uma ACV, é fundamental estabelecer limites claros para o sistema. Decidir se o cálculo deve ser efectuado:

• Do berço ao portão abrangendo desde a extração de matérias-primas até ao fabrico.
• Do berço ao túmulo que incluem as fases de distribuição, utilização e fim de vida.

A definição destes limites assegura a coerência da avaliação e a comparabilidade entre diferentes baterias ou sistemas.

2. Avaliar as emissões da extração de matérias-primas

Baterias de íons de lítio dependem de materiais mineiros como o carbonato de lítio, o cobalto e o níquel. A extração e o refinamento destes recursos são processos intensivos em energia, frequentemente associados a emissões significativas de gases com efeito de estufa.

Para calcular as emissões:

• Identificar as fontes de materiais (por exemplo, extração de salmoura para extração de lítio ou cobalto).
• Utilizar os factores de emissão fornecidos pelas bases de dados do inventário do ciclo de vida (LCI), como o Ecoinvent, para estimar o impacto por quilograma de material extraído.
• Ter em conta o cabaz energético da região mineira, uma vez que a utilização de combustíveis fósseis ou de energias renováveis influencia fortemente as emissões.

3. Quantificar as emissões do fabrico

O fabrico de baterias representa uma das fases com maior intensidade de carbono devido à utilização de energia na produção de eléctrodos, electrólitos e montagem de células.

Principais considerações:

• Fontes de energia: As fábricas alimentadas a carvão emitem significativamente mais CO₂ do que as que utilizam energias renováveis.
• Química da bateria: Os diferentes materiais do cátodo (por exemplo, LFP, NMC) têm diferentes pegadas de carbono.
• Emissões de processo: Incluir a energia para aquecimento, reacções químicas e gestão de resíduos durante a produção.

Para maior precisão, integrar dados de auditorias energéticas específicas das instalações ou utilizar dados da rede energética regional para estimar as emissões.

4. Calcular os impactos na distribuição e nos transportes

As emissões relacionadas com os transportes dependem da cadeia logística:

• Modos de transporte: O transporte aéreo é muito mais intensivo em carbono do que o transporte marítimo.
• Distância: As emissões são proporcionais à distância entre os locais de fabrico e os utilizadores finais.
• Materiais de embalagem: Incluir as emissões resultantes da produção e eliminação das embalagens das pilhas.

5. Avaliar as emissões da fase de utilização

Embora as baterias de lítio não produzam emissões diretamente durante a utilização, considere a intensidade de carbono da eletricidade utilizada para o carregamento.

Para calcular:

• Estimar o consumo médio de energia durante o tempo de vida da bateria (por exemplo, kWh para uma bateria de veículo elétrico).
• Multiplicar pela intensidade de carbono da rede eléctrica local, normalmente expressa em gramas de CO₂ por kWh.

6. Incorporar as emissões em fim de vida

A fase de fim de vida pode atenuar ou aumentar a pegada de carbono global da bateria.

As opções incluem:

• Reciclagem: A recuperação de materiais valiosos reduz a necessidade de extração de recursos virgens, mas requer energia para o processamento.
• Reaproveitamento: O prolongamento da vida útil de uma bateria (por exemplo, para armazenamento estacionário de energia) atrasa as emissões resultantes da sua reciclagem ou eliminação.
• Deposição em aterro: Embora não seja recomendada, a eliminação incorrecta conduz a riscos ambientais sem uma redução significativa das emissões.

Ferramentas como o Iniciativa "Battery Passport ou métricas de reciclagem específicas da empresa podem fornecer informações sobre a eficiência da gestão do fim de vida.

Ferramentas e bases de dados fundamentais para uma avaliação exacta

• Bases de dados do ICM: Plataformas como a Ecoinvent e a GaBi fornecem factores de emissão normalizados para vários processos.
• Software: Ferramentas como o OpenLCA ou o SimaPro simplificam os cálculos de ACV.
• Referências do sector: Colaborar com as normas do sector, como a ISO 14067 (pegada de carbono dos produtos) ou o regulamento da UE relativo às baterias, para uma comunicação coerente.

Melhorar a sustentabilidade das baterias de lítio

A redução da pegada de carbono das baterias de lítio exige acções em todas as fases do ciclo de vida:

1. Adotar energias renováveis: Os fabricantes podem reduzir as emissões através da transição para fontes de energia renováveis para a produção.
2. Inovar as químicas das baterias: O desenvolvimento de produtos químicos com menor dependência de materiais raros ou de elevada emissão, como as baterias LFP, pode reduzir o impacto ambiental.
3. Normalizar as práticas de reciclagem: Os governos e as indústrias devem estabelecer quadros de reciclagem eficientes para recuperar materiais valiosos e minimizar os resíduos.
4. Promover as economias circulares: As empresas devem integrar a reciclagem, a reutilização e o aprovisionamento sustentável nos seus modelos de negócio.

RICHYE: Pioneira na excelência do fabrico sustentável de baterias

RICHYEA RICHYE, um fabricante profissional de baterias de lítio, é líder na produção de baterias de alta qualidade, fiáveis e sustentáveis. Conhecidas pelo seu desempenho superior, segurança e preço acessível, as baterias da RICHYE merecem a confiança de indústrias de todo o mundo.

A empresa está empenhada na gestão ambiental, integrando práticas inovadoras de reciclagem e materiais sustentáveis nos seus processos de fabrico. A dedicação da RICHYE à qualidade e à sustentabilidade faz dela um parceiro em que pode confiar para o futuro do armazenamento de energia.

Conclusão: Rumo a um futuro mais verde

O cálculo da pegada de carbono de todo o ciclo de vida das baterias de lítio é crucial para compreender o seu verdadeiro impacto ambiental. Ao utilizar dados precisos, ferramentas avançadas e um compromisso com a sustentabilidade, os fabricantes, os decisores políticos e os consumidores podem reduzir coletivamente as emissões e impulsionar a inovação nas tecnologias de energia verde.

Como a procura mundial de baterias de lítio continua a aumentar, uma abordagem sistemática da avaliação do ciclo de vida ajudará a preparar o caminho para um futuro energético sustentável e ambientalmente responsável.