RECICLAGEM DE PILHAS E BATERIAS

Reciclagem de Pilhas e Baterias. Todos os dias, milhares de pilhas e baterias são descartadas, muitas delas de forma inadequada. Este grande volume de resíduos perigosos representa uma ameaça significativa para o meio ambiente e a saúde humana. Pilhas e baterias contêm substâncias tóxicas, como chumbo, cádmio e mercúrio, que quando descartadas incorretamente podem contaminar o solo, a água e o ar. Esses contaminantes podem entrar na cadeia alimentar, afetando os organismos vivos e chegando ao ser humano, podendo causar uma série de problemas de saúde graves, incluindo danos ao sistema nervoso e doenças renais.

A gestão adequada de pilhas e baterias usadas é essencial para minimizar o impacto ambiental e os riscos à saúde humana. Isso implica práticas de descarte consciente, como levar esses itens a pontos de coleta designados para reciclagem. Além disso, é necessário incentivar a fabricação de produtos mais sustentáveis, o uso de baterias recarregáveis e a inovação em tecnologias de armazenamento de energia. Políticas públicas robustas e sensibilização da população são fundamentais para alcançar esses objetivos. Desta forma, podemos evitar a contaminação do nosso planeta e preservar a saúde de nossa população.

Soluções técnicas para o descarte adequado de pilhas e baterias envolvem, principalmente, a reciclagem. Nesse processo, pilhas e baterias são desmontadas e os materiais tóxicos contidos nelas são recuperados e tratados de forma segura. Materiais como chumbo, zinco, cádmio, níquel e até mesmo metais preciosos podem ser reutilizados em novos produtos, minimizando o desperdício de recursos e a poluição ambiental. Outras soluções incluem a pesquisa e desenvolvimento de baterias ecologicamente corretas, mais duráveis e eficientes, e a ampliação da infraestrutura para coleta de resíduos perigosos, facilitando o acesso da população a pontos de descarte corretos.

O que são pilhas e baterias?

Pilhas e baterias são dispositivos de armazenamento de energia que produzem eletricidade a partir de reações químicas.

Uma pilha é uma fonte de energia elétrica que consiste em uma ou mais células electroquímicas com conexões externas. Cada célula contém dois eletrodos: um ânodo (o polo negativo) e um cátodo (o polo positivo), além de um eletrólito que permite a passagem de íons.

Uma bateria, em termos técnicos, é um conjunto de pilhas conectadas em série ou paralelo para fornecer um nível de tensão específico. No entanto, no uso comum, o termo “bateria” é frequentemente usado para descrever uma única célula de energia.

Pilhas e baterias são usadas para alimentar uma ampla variedade de dispositivos, desde pequenos dispositivos portáteis, como relógios e controles remotos, até veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia em grande escala.

As pilhas e baterias, com suas características distintas, tornaram-se um componente integral do cotidiano, dada a dependência da sociedade moderna em dispositivos eletrônicos. Elas são utilizadas para alimentar uma ampla gama de dispositivos, desde os pequenos gadgets domésticos, como controles remotos e brinquedos, até os grandes equipamentos industriais e veículos elétricos.

Quais são os tipos primários de Pilhas e Baterias?

Dentre as inúmeras pilhas e baterias primárias comercializadas, as de destacam no mercado nacional são as secas do tipo zinco-carbono. São produzidas em dimensões padronizadas internacionalmente nas formas cilíndricas, tipo botão e tipo moeda. A preferência pela forma cilíndrica ocorre pela maior facilidade de produção quando comparada com as demais formas. O termo ‘seca’ é utilizado, pois o eletrólito está em estado pastoso, e não líquido.

As pilhas e baterias podem ser diferenciadas umas das outras quanto aos seus componentes químicos. Assim, embora algumas sejam denominadas de forma especial, todas elas podem ser classificadas nos tipos descritos a seguir.

Zinco / Dióxido de Manganês (Leclanché): É a mais comum das baterias primárias. O eletrólito é pastoso, formado pela mistura de cloreto de amônio e cloreto de zinco. O anodo é de zinco metálico, usado na forma de chapa para confecção da caixa externa da pilha. O catodo é um bastão de grafite, geralmente cilíndrico, rodeado por uma mistura em pó de dióxido de manganês e grafite. Contém, em média, 0,01% de Hg, sob a forma de HgCl2, que reage com a superfície interna do invólucro de Zn. Possui também aproximadamente 0,01% de Cd (em massa), além de MnO2, NH4Cl e ZnCl2, que têm propriedades ácidas.

Zinco / Cloreto (Heavy Duty, ou de Alto Desempenho): Produzidas geralmente em formato cilíndrico e em diversos tamanhos, são similares às de zinco / dióxido de manganês. na construção. Porém, sua durabilidade é 40% superior (são mais resistentes a vazamentos e suportam maiores variações de temperatura). Contêm, em média, 0,01% de Hg e 0,01% de Cd em massa.

Zinco / Dióxido de Manganês (Alcalina): É uma concepção modificada da pilha Leclanché, sendo geralmente produzida nos mesmos formatos. Possui alto desempenho (uma única pilha alcalina chega a durar 3,5 vezes mais tempo que as pilhas comuns). Além de possuir maior resistência a altas temperaturas; contudo, seu custo é mais elevado. Dependendo dos padrões de cada país, estas podem conter de 0,5 a 1% em massa de Hg amalgamado com o Zn em pó. Contudo, há países em que as pilhas alcalinas contêm apenas 0,025% de Hg metálico.

Zinco / Óxido de Prata: As pilhas de óxido de prata são, na maioria dos casos, utilizadas em equipamentos de emergência. São produzidas, principalmente, na forma de botão, portanto são leves, pequenas e possuem alto desempenho. O catodo é de óxido de prata, o anodo é de zinco, e o eletrólito é uma solução de hidróxido de sódio ou potássio. Possui cerca de 1% (em massa) de Hg.

Quais são os tipos secundários de Pilhas e Baterias?

Uma pilha ou bateria é considerada secundária (recarregável) quando é capaz de suportar 300 ciclos completos de carga e descarga. Diferentemente das baterias primárias, as baterias secundárias são usadas, principalmente, em aplicações que requerem alta potência. Um exemplo, são os aparelhos sem fio, notebooks, telefones celulares e outros produtos eletrônicos.

As pilhas/baterias secundárias que dominam o mercado nacional são: chumbo-ácido (Pb-ácido), niquel-cádmio (Ni-Cd), níquel-hidreto metálico (Ni-MH) e íons lítio (Li-íon). Um cuidado que devemos ter ao descrever as pilhas secundárias é quanto à denominação dos terminais positivo (catodo) e negativo (anodo). A seguir, estão descritos os princípios de funcionamento de algumas pilhas/baterias secundárias comumente encontradas no mercado nacional.

Chumbo-ácido (Pb-ácido): As pilhas / baterias chumbo-ácido são muito utilizadas, tendo como principal vantagem em relação às demais o baixo custo. Os principais tipos de pilhas e baterias chumbo-ácido são:

• automotivas – usadas em veículos em geral, para alimentar os sistemas de partida, iluminação e ignição;
• industriais – usadas para tracionar motores de veículos elétricos e em serviços que não podem ter o fornecimento de energia elétrica interrompido (companhias telefônicas, hospitais, etc…);
• seladas – de menor tamanho, usadas para alimentar no-breaks, computadores, luzes de emergência, etc.

Uma pilha / bateria chumbo-ácido é composta por anodo e catodo de chumbo esponjoso. O eletrólito é composto por 35 % de ácido sulfúrico e 65 % de água destilada. Já o contêiner geralmente é de plástico (polipropileno e/ou polietileno), tendo formato cilíndrico ou tetragonal.

Níquel-cádmio (Ni-Cd): As baterias de níquel-cádmio apresentam uma tecnologia muito difundida de baterias recarregáveis portáteis. São econômicas, têm excelentes características técnicas e longa vida útil, funcionando mesmo em condições extremas de temperatura. Possuem um eletrodo de cádmio (anodo) e outro de óxido-hidróxido de níquel NiO(OH) (catodo); o eletrólito é de hidróxido de potássio e o recipiente externo, geralmente, é de aço inoxidável.

Níquel-hidreto metálico (Ni-MH): Estas possuem características operacionais muito semelhantes às de níquel-cádmio. São baterias recarregáveis portáteis, geralmente produzidas nos formatos cilíndrico e prismático. O hidreto metálico é composto por uma liga metálica que tem grande capacidade de absorção de hidrogênio e atua como anodo. Esta liga metálica pode ser composta por: vanádio, titânio, nióbio, cromo, estanho, alumínio, cobalto, lantânio e seus compostos, entre outros. O catodo é de hidróxido de níquel (Ni(OH)2) e o eletrólito de hidróxido de potássio (KOH). O anodo e catodo estão na forma de filmes flexíveis enrolados e separados por filmes de material fibroso (tecido de fibras fundidas de poliamida ou polipropileno) que retém o eletrólito.

Íons Lítio (Li-íon): Possuem um alto potencial eletroquímico e são constituídas do mais leve dos metais. Estas baterias são recarregáveis portáteis e têm melhor desempenho que as baterias de níquel-cádmio. São largamente utilizadas em notebooks, telefones celulares, equipamentos eletrônicos portáteis, câmeras de vídeo, etc.

No anodo, o grafite é o material usado com maior frequência. Ele é capaz de intercalar reversivelmente os íons lítio entre as camadas de carbono, sem alterar, significativamente, a estrutura. O catodo contém, geralmente, óxido de cobalto e lítio – LiCoO2. O contêiner é, em geral, de alumínio ou aço inoxidável. Esta bateria é também uma das principais apostas da indústria automobilística para uma nova geração de carros.

Como é realizada a reciclagem de Pilhas e Baterias?

O descarte das pilhas e baterias nos resíduos sólidos domiciliares vem sendo restringido em diversos países. No Brasil, este descarte é regulamentado pela Resolução CONAMA 401, de 2008. Esta resolução estabelece os limites máximos de chumbo, cádmio e mercúrio para pilhas e baterias comercializadas no território nacional. A mesma ainda define os critérios e padrões para o seu gerenciamento ambientalmente adequado.

Como alternativa ao descarte, há os processos de reciclagem dos metais e outros materiais presentes nas pilhas e baterias. As tecnologias para a reciclagem de pilhas e baterias começaram a ser pesquisadas e desenvolvidas na década de 80. Aatualmente, são três as tecnologias aplicadas na reciclagem de pilhas e baterias:

1. mineralúrgica, baseada em operações de tratamento de minérios;
2. hidrometalúrgica;
3. pirometalúrgica.

Estes processos podem ser específicos para reciclagem de pilhas e baterias. Mas também podem ser recicladas juntamente com outros produtos, em processos mistos.

a) Mineralúrgica

A reciclagem mineralúrgica envolve somente processos físicos de separação ou concentração dos materiais que compõem as baterias. Esta tecnologia é aplicada, principalmente para baterias industriais de grande porte, sendo os materiais posteriormente recuperados por outros processos.

A reciclagem mineralúrgica se inicia pela remoção do eletrólito da bateria, quando este é líquido. Em seguida, é realizada a desmontagem do invólucro da bateria para a remoção de plásticos e isolantes. Quando possível, retira-se também os eletrodos e placas. Assim, mesmo sendo limitada quanto aos resultados, esta tecnologia pode baratear, substancialmente, o custo dos processos subsequentes.

b) Hidrometalúrgica

A reciclagem pela tecnologia hidrometalúrgica, consiste na dissolução ácida ou básica dos metais existentes nas pilhas e baterias, previamente moídas. Uma vez em solução, os metais podem ser recuperados por:

• precipitação – variando-se o pH da solução;
• extração por solventes – aplicando-se diferentes solventes, que se ligam com íons metálicos específicos, separando-os da solução. Posteriormente, recuperam-se os metais por eletrólise ou por precipitação.

Em muitos casos, o mercúrio é removido previamente por aquecimento. Neste processo é utilizado menor quantidade de energia quando comparado ao processo pirometalúrgico. Contudo, ele gera resíduos que precisam ser tratados posteriormente.

c) Pirometalúrgica

Esta tecnologia consiste na aplicação de altas temperaturas para a recuperação dos metais das pilhas e baterias. Posteriormente ao tratamento de minérios, onde são separados os componentes metálicos e não metálicos. Os componentes metálicos são aquecidos a temperaturas específicas (superiores a 1000ºC). Nesse processo ocorre a destilação de mercúrio, zinco, cádmio e outros – posteriormente, estes são condensados. O resultado é a obtenção de materiais com alto grau de pureza.

A vantagem desta tecnologia em relação à hidrometalúrgica está no fato de não gerar resíduos sólidos perigosos. A desvantagem é o alto consumo de energia, uma vez que as temperaturas do processo variam entre 800 e 1500ºC.

Quais são os perigos de não reciclar pilhas e baterias? 

Não reciclar pilhas e baterias pode ter sérias consequências para o meio ambiente e para a saúde humana. A seguir, apresento alguns dos perigos:

• Poluição do Solo: As pilhas e baterias contêm metais pesados como chumbo, mercúrio, cádmio, entre outros. Quando descartadas incorretamente, essas substâncias podem vazar, contaminando o solo.
• Contaminação da Água: Os metais pesados das pilhas e baterias podem infiltrar-se nos lençóis freáticos e contaminar os reservatórios de água potável, causando problemas de saúde para humanos e animais e danificando ecossistemas aquáticos.
• Poluição do Ar: Se queimadas, as pilhas e baterias podem liberar toxinas no ar, contribuindo para a poluição atmosférica e causando problemas respiratórios em humanos e animais.
• Riscos à Saúde: A exposição a metais pesados pode levar a uma variedade de problemas de saúde, incluindo danos ao sistema nervoso e ao cérebro, problemas renais, câncer e outras doenças graves.
• Desperdício de Recursos: As pilhas e baterias contêm materiais que podem ser reciclados e reutilizados, reduzindo a necessidade de mineração e produção de novos materiais. Ao não reciclar, esses recursos valiosos são desperdiçados.

Por esses motivos, é fundamental descartar corretamente as pilhas e baterias e, sempre que possível, reciclá-las. Muitos municípios e empresas oferecem programas de reciclagem que aceitam pilhas e baterias usadas.

Quais materiais podem ser recuperados na reciclagem de pilhas e baterias?

A reciclagem de pilhas e baterias permite a recuperação de diversos materiais valiosos. Os materiais exatos recuperados dependem do tipo de bateria, mas geralmente incluem:

• Metais: O chumbo das baterias de chumbo-ácido (como as baterias de carro) pode ser completamente reciclado e usado para fazer novas baterias. Da mesma forma, o níquel, cobalto e lítio das baterias de íons de lítio (como as encontradas em telefones celulares e laptops) podem ser recuperados e reutilizados. As baterias de níquel-cádmio também contêm cádmio recuperável.
• Plásticos: Os plásticos das caixas das baterias também podem ser reciclados e usados para fazer novos produtos de plástico.
• Ácido Sulfúrico: Nas baterias de chumbo-ácido, o ácido sulfúrico pode ser neutralizado e transformado em água ou pode ser convertido em sulfato de sódio, um composto branco que pode ser usado em detergentes, vidro e têxteis.
• Óxido de Zinco: No caso de pilhas alcalinas, o óxido de zinco residual pode ser usado na produção de pneus ou cerâmicas.

Essas recuperações de materiais não apenas reduzem o desperdício e economizam recursos, mas também impedem a liberação de substâncias tóxicas no meio ambiente. No entanto, a reciclagem de pilhas e baterias deve ser realizada em instalações adequadas para lidar com materiais potencialmente perigosos.

Existe alguma lei sobre reciclagem de pilhas e baterias? 

Sim, a gestão de pilhas e baterias é regulada por leis em vários países, inclusive no Brasil. No Brasil, a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), estabelecida pela Lei Federal nº 12.305/2010, define diretrizes para a gestão integrada e o gerenciamento de resíduos sólidos, incluindo a disposição final de pilhas e baterias.

A lei estabelece a responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vida dos produtos, do fabricante ao consumidor final. Isso inclui a logística reversa, um conjunto de ações para viabilizar a coleta e a restituição dos resíduos sólidos ao setor empresarial para reaproveitamento, em seu ciclo ou em outros ciclos produtivos, ou outra destinação final ambientalmente adequada.

No caso de pilhas e baterias, fabricantes, importadores, distribuidores e comerciantes são obrigados a estruturar e implementar sistemas de logística reversa, mediante retorno dos produtos após o uso pelo consumidor. As pilhas e baterias devem ser recolhidas e encaminhadas para processos de reciclagem ou destinação final adequada para evitar danos ao meio ambiente e à saúde humana.

Contudo, a efetiva implementação dessas leis varia e depende do envolvimento ativo de todos os stakeholders, incluindo governos, indústria, consumidores e organizações de reciclagem. É sempre aconselhável que os consumidores verifiquem a regulamentação local para o descarte correto de pilhas e baterias.

Dicas para quem quer trabalhar com reciclagem de pilhas e baterias

• Eduque-se: Comece aprendendo tudo o que puder sobre pilhas e baterias, incluindo os diferentes tipos e como são reciclados. Conhecimento sobre química, materiais e processos de reciclagem pode ser útil.
• Cumpra as Regulamentações: Conheça as leis e regulamentações locais, nacionais e internacionais relativas ao manuseio e reciclagem de pilhas e baterias. Isso é crucial para evitar multas e garantir que sua operação seja legal e segura.
• Segurança em Primeiro Lugar: Assegure-se de que você e seus funcionários estejam adequadamente protegidos contra os materiais potencialmente perigosos contidos nas pilhas e baterias. Invista em equipamento de segurança adequado e treinamento regular.
• Invista em Equipamentos Adequados: A reciclagem de pilhas e baterias requer equipamentos especializados. Certifique-se de que você possui o necessário para desmontar, separar e processar os materiais de forma segura e eficiente.
• Crie Parcerias: Faça parcerias com fabricantes de eletrônicos, varejistas e programas de coleta seletiva para obter um fluxo constante de pilhas e baterias para reciclar.
• Ofereça um Serviço de Coleta: Ofereça um serviço de coleta para empresas e residências. Isso não só pode aumentar a quantidade de material que você recebe, mas também pode tornar mais fácil para as pessoas reciclarem.
• Aprenda a Maximizar a Recuperação de Materiais: Diferentes métodos de processamento podem resultar em diferentes níveis de recuperação de materiais. Aprenda a maximizar a recuperação para aumentar a rentabilidade de sua operação.
• Continue Inovando: A indústria de reciclagem está sempre mudando à medida que novas tecnologias e métodos são desenvolvidos. Mantenha-se atualizado sobre as últimas inovações para garantir que sua operação continue competitiva.
• Promova seu Negócio: Faça um bom marketing do seu negócio. Explique aos clientes potenciais por que a reciclagem de pilhas e baterias é importante e como você pode ajudá-los a fazer isso de forma responsável.