A Produção de Bateria de Íon-Lítio Está a Emergir, mas a Que Custo?

Photo Crédito: Dimitry B./Flickr

No seu primeiro plano director da Tesla Motors, Elon Musk escreveu: “O objectivo principal da Tesla Motors (e a razão pela qual estou a financiar a empresa) é ajudar a acelerar a mudança de uma economia de minas e queimaduras de hidrocarbonetos para uma economia solar eléctrica, que acredito ser a solução primária, mas não exclusiva, sustentável.”

Mais de uma década depois, parece que a solução sustentável está ao nosso alcance — as implantações solares estão em expansão e Tesla está liderando a carga em direção à maior proliferação de veículos elétricos que podem funcionar com elétrons gerados de forma renovável.

Mas à medida que a energia limpa floresce, as soluções das empresas de veículos elétricos e fabricantes de baterias têm tido muito mais a ver com mineração do que o manifesto de Musk sugeriria. Embora uma explosão em EVs e armazenamento de energia permita aos países contar com energia menos intensiva em carbono, a extração de ingredientes essenciais para fazer baterias econômicas de íons de lítio geralmente deixa na esteira a devastação ambiental e humana.

Líderes da indústria têm se aproximado mais da solução de como armazenar energia e alimentar carros sem combustíveis fósseis em grande escala, mas eles estão apenas começando a lidar com as implicações morais de uma indústria de energia limpa apoiada pelas verdades feias do trabalho infantil e da poluição.

“É um caso bastante interessante, em que os benefícios da mudança para a tecnologia verde são superados, em alguns casos, quando você olha para a produção da mina”, disse Stefan Sabo-Walsh, líder da pesquisa de commodities da Verisk Analytics.

O triângulo lítio

Austrália e América do Sul, especificamente o “triângulo lítio” da Argentina, Chile e Bolívia, atualmente dominam 80 a 90% da produção de lítio, segundo James Whiteside, consultor administrativo da equipe de consultoria em metal e mineração da Wood Mackenzie.

A produção sul-americana depende de salmouras arrancadas das profundezas da terra. Em locais com salmoura, a água salgada é espalhada por grandes superfícies a um nível de poucos metros de profundidade e deixada a evaporar durante meses. Movida de tanque para tanque, a concentração de lítio aumenta lentamente até que possa ser separada do resto da salmoura. O lítio bruto é então processado em cloreto de lítio para ser utilizado em aplicações como baterias. Na Austrália, os produtores de lítio bruto concentram-se na mineração mais intensiva em energia e mais cara de rochas duras, onde o lítio é esmagado das pedras.

Em 2016, a produção de lítio cresceu 16% em relação ao ano anterior. A Austrália produziu a maior parte dela, 14.300 toneladas métricas, grande parte das quais é enviada para a China para processamento.

A chamada “corrida do ouro branco” permitiu aos produtores de baterias aumentar a produção e manter planos para gigafábricas no pipeline. Mas seus resultados não têm sido tão positivos para povos indígenas como a comunidade Atacama na América do Sul, provocando protestos com sinais escritos à mão que dizem “Nós não comemos baterias”, como relata o The Washington Post.

Povos indígenas no triângulo do lítio se preocupam que os altos níveis de água necessários para produzir lítio – tanto quanto meio milhão de galões por tonelada – possam cortar o já limitado suprimento de água nas áreas áridas e secas onde se localizam as áreas de salmoura. Estas preocupações têm desencadeado protestos contra a exploração dos recursos por grandes empresas. Em 2012, 33 comunidades indígenas levaram à Suprema Corte argentina chamadas para consultas sobre o desenvolvimento do lítio.

“Não se sabe que tipo de dano pode ser feito”

Helle Abelvik-Lawson, doutoranda e pesquisadora da Universidade de Essex, que se concentra nos impactos da mineração de lítio na Bolívia e na Argentina, disse que muitas – mas não todas – comunidades estão aprendendo a conviver com a atividade e o desenvolvimento que as mineradoras trazem, porque também estão gerando empregos. “O principal é que as comunidades, se vão ter essa indústria maciça, querem estar envolvidas”, disse ela.

Mas também há comunidades, disse ela, “que estão mortas contra isso”.

De acordo com Abelvik-Lawson, os impactos atuais da mineração de lítio em pequena escala são relativamente mínimos. Mas, como a demanda dispara, como as empresas aumentam a produção pode mudar isso. “Há preocupações”, disse ela. “Assim que qualquer coisa realmente aumenta, não há como dizer que tipo de dano em grande escala poderia ser feito”

As minas de lítio geralmente consomem pouca energia porque o sol processa o lítio das piscinas. Mas Whiteside disse que o recente aumento na demanda tem estimulado a prática de “embarque direto de minério” de minas de rocha para a China nos últimos três a seis meses. Para acelerar o processo, mais matéria prima é enviada antes de ser concentrada.

“Isso significa que o seu consumo de energia para o transporte é muito maior – cerca de três vezes maior”, disse Whiteside. “Isso não vai ser competitivo em termos de custos a longo prazo, mas actualmente com os preços onde eles estão, esse tipo de produção está a ser incentivada.”

As baterias à base de lítio também requerem matérias-primas como cobalto, níquel e grafite, que complicam ainda mais a cadeia de fornecimento. As injustiças trabalhistas na extração do cobalto estão bem documentadas. Mais de 20% das exportações da República Democrática do Congo, o maior produtor mundial, provêm de minas artesanais não regulamentadas que muitas vezes empregam crianças. Para matérias-primas como níquel e grafite, os países produtores lidam com a contaminação da água e o desmatamento.

A produção em massa de baterias de lítio é complexa, mas os direitos humanos e as armadilhas ambientais da sua produção torná-lo-ão ainda mais complexo para os produtores e utilizadores finais. A matéria-prima provém de minas em todo o mundo, e nem sempre é fácil identificar a sua origem. Para as empresas que vendem produtos de marca ética, como carros elétricos e armazenamento de energia solar, será necessário buscar melhores escolhas, já que o uso da bateria continua a explodir – ou corre o risco de enfrentar um blowback.

O boom da bateria

De acordo com a Bloomberg New Energy Finance, a capacidade global de fabricação de baterias deverá dobrar até 2021 para mais de 278 gigawatt-hora por ano. Espera-se também que as baterias de iões de lítio sejam 43% mais baratas até esse mesmo ano.

Embora os fabricantes de baterias alternativas tenham tentado dar aos modelos de lítio uma corrida pelo seu dinheiro nos últimos anos, tem sido uma batalha perdida, em parte devido à simplicidade e flexibilidade da tecnologia. Os preços chocantemente baixos das baterias à base de lítio continuarão a ser o principal factor que impulsionará o domínio da tecnologia no futuro – desde que os produtores possam manter o lítio a chegar.

A relação reservas/produção de lítio (a quantidade restante de um recurso não renovável, expressa em tempo) está na ordem das centenas, onde para a maioria dos produtos minados está nas dezenas”, disse Whitehouse. Há muitos recursos lá fora”, acrescentou. “Há muitos recursos lá fora”,

“Na próxima década, há definitivamente lítio suficiente…lítio”. “A questão é quanto tempo levará para que essas fontes entrem em funcionamento.”

A preocupação não provém de reservas conhecidas, das quais há muitas. Whiteside, que está trabalhando em um estudo da Wood Mackenzie sobre o mercado de lítio, descreve a curva de oferta e demanda de lítio seguindo um caminho tradicional. Embora os preços das baterias estejam a atingir novos mínimos, os preços estão a aumentar (actualmente a cerca de 12.000 dólares por tonelada), tal como a procura. Para atender a essa demanda, os fabricantes têm planejado projetos em todo o mundo. Mas como a extração de lítio é tão demorada, e muitos desses projetos não estarão completos por anos, a alta demanda e a oferta restrita provavelmente continuará por enquanto, de acordo com Whitehouse.

“Haverá ciclos no mercado”, acrescentou ele. “Tenho certeza de que o mercado vai entrar em excesso de oferta em algum momento, simplesmente devido ao número de projetos que estão sendo desenvolvidos”

Mas, por enquanto, os fabricantes de pilhas estão famintos por todo o lítio que eles podem obter. A busca por lítio eticamente extraído provavelmente só aumentará a demanda e os preços.

Outro caminho a seguir

Há outras formas de expandir a produção de lítio sem depender das práticas de trabalho e ambientais duvidosas agora endêmicas dentro do processo de extração de lítio.

As empresas incluindo a MGX Minerals, sediada no Canadá, estão trabalhando para encontrar lojas de lítio acessíveis e subutilizadas. A partir de 2016, a MGX vem testando um sistema de nano-filtração que utiliza um conjunto de membranas altamente especializadas para peneirar passivamente o lítio das águas residuais. Segundo o CEO Jared Lazerson, o sistema MGX devolve 70% do lítio e leva apenas um dia, ao invés do tradicional período de meses.

Até agora, a MGX fez uma parceria com empresas como a Canadian Natural Resources Limited em Alberta, e está trabalhando em uma planta comercial que poderia processar 7.500 barris de água residual por dia e produzir um volume significativo de carbonato de lítio equivalente.

O processo da MGX limpa a água que sobra das operações tradicionais de petróleo, e produz um retorno. Um benefício lateral atraente poderia ser trazer as majores energéticas tradicionais para a dobra.

“As companhias petrolíferas são muito, muito tradicionais em seu pensamento, mas estão observando o que está acontecendo”, disse Lazerson. “Está a deixá-las um pouco nervosas, e está a fazê-las olhar para elas com muita seriedade”

Em termos de trazer responsabilidade à mineração tradicional, que provavelmente recairá sobre as empresas e coalizões corporativas, disse Sabo-Walsh. Ele disse que os exemplos passados em torno dos minerais de conflito de ouro, tungstênio, estanho e tântalo, que são regulados pela lei Dodd-Frank, podem conter lições para parcerias em toda a indústria em torno do compartilhamento de informações sobre práticas de fornecedores, questionários de avaliação e classificações ambientais. A consideração de para onde o lítio vai depois de ser utilizado também pode tornar os fabricantes mais atentos ao processo de produção.

“É preciso que haja algumas conversas e planejamento por parte das empresas automotivas sobre qual será o fim do uso das baterias de lítio-íon”, disse Whiteside. “É algo que muitas empresas automotivas não estão nem mesmo considerando”.

Ultimamente, à medida que a produção se rampa para cima, as empresas terão de fazer da responsabilidade uma linha de continuidade da vida útil de uma bateria. Embora as lojas de lítio do mundo sejam suficientes para alimentar uma revolução de armazenamento em larga escala, os custos atuais são tudo menos insignificantes.

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