Menos de 1% dos carros em todo o mundo correr elétrico , mas eles estão cada vez mais devorando o suprimento de baterias de íons de lítio da Terra. Quase metade dessas baterias são usadas na indústria automotiva, de acordo com um novo análise publicado quarta-feira em Joule, o diário da irmã para Célula que aborda a energia sustentável. O estudo argumenta que o mundo precisa começar a se preparar para um fluxo de demanda por essas baterias, que são usadas em smartphones, carros elétricos e sistemas fora da rede , como Tesla Powerwall .
'Mesmo antes de [a indústria de baterias de íon de lítio] entrar nesses grandes setores, como automotivo e de rede, ela estava crescendo a uma taxa de crescimento de 20%', Rendimento Gerbrand , um dos autores do estudo e professor de ciência e engenharia de materiais da Universidade da Califórnia, Berkeley me disse por telefone. 'Agora que estamos vendo ele ser introduzido no setor automotivo, está crescendo ainda mais rápido.'
O consumo de baterias de íons de lítio cresceu 73% de 2010 a 2014, enquanto a produção aumentou apenas 28%, de acordo com o estudo.
Em suma, os pesquisadores estimaram que, nos próximos 15 anos, provavelmente haverá matérias-primas suficientes disponíveis para atender à demanda de baterias de íons de lítio. Mas se não resolvermos os problemas da cadeia de suprimentos, a produção pode desacelerar – essencialmente atrasando algumas das tecnologias de energia alternativa mais promissoras do mundo.
Os autores do estudo usaram dados disponíveis publicamente para tentar prever quanto dos metais usados nas baterias de íons de lítio seriam necessários para acomodar a demanda futura por coisas como carros elétricos. Além do elemento em seu nome, as baterias de íons de lítio também são compostas por outros elementos, incluindo manganês, níquel, grafite e cobalto.
Os pesquisadores descobriram que o cobalto - que é Também usado em iPhones — era mais vulnerável a possíveis problemas na cadeia de suprimentos. A maior parte do cobalto do mundo é encontrada na República Democrática do Congo, e muitas vezes é extraído em condições de trabalho torturantes. Em 2016, o Washington Post mineiros encontrados, incluindo crianças, trabalhavam 24 horas por dia usando ferramentas manuais para extrair o mineral.
Uma fábrica de lítio no Chile. Imagem: Jason Koebler
Se o fornecimento de cobalto se tornar um problema, o que os autores do estudo dizem que pode ser o caso até 2025, pode ser possível produzir baterias de íons de lítio usando outros metais, como manganês, molibdênio, cromo ou titânio.
O lítio foi considerado menos vulnerável à escassez de oferta porque pode ser extraído de diferentes maneiras e é encontrado em vários países, como Austrália e Chile. Uma das maiores fontes de lítio do mundo está na Bolívia, no maior salar da Terra, Salar de Uyuni, e permanece quase totalmente inexplorado (embora o governo agora esteja testando métodos de mineração lá).
Em todo o mundo, o lítio não é um grande negócio— Vendas totais são apenas cerca de US $ 1 bilhão por ano. Mas à medida que as tecnologias alimentadas por bateria se tornam ainda mais centrais em nossas vidas, o elemento está crescendo em demanda. O banco de investimentos Goldman Sachs chamado é 'a nova gasolina'.
Uma coisa que a análise não levou em consideração são os efeitos de eventos como furacões, que podem interromper o fornecimento de baterias no futuro.
A fabricação de baterias está aumentando em parte por causa da Tesla, que inaugurou recentemente a Gigafactory —a maior fábrica de baterias do mundo—em Nevada. A expectativa é produzir baterias para 500.000 carros por ano, começando em quatro anos.
Fora da Tesla Gigafactory. Imagem: Jason Koebler
“A matemática básica era que, para produzir meio milhão de carros por ano, precisamos de todas as fábricas de baterias de íon de lítio do mundo que fabricam baterias para telefones, laptops, carros, tudo, apenas para atingir essa produção”, disse o CEO da Tesla, Elon Musk. disse na inauguração da Gigafactory.
Musk falou sobre a construção de Gigafactories adicionais em os EUA e fora do país , e tem disse repetidamente que a empresa tentaria reciclar as baterias depois que elas naturalmente perdessem sua capacidade de carga.
Mas a reciclagem de baterias provavelmente não resolverá possíveis problemas de demanda, argumentam os autores do estudo. Isso porque as baterias de íons de lítio têm uma longa vida útil dentro de carros elétricos e, portanto, não serão recicladas tão cedo. 'Mesmo o aumento da reciclagem não vai resolver esse problema', disse-me Ceder.
Há muitos céticos de íons de lítio que acreditam que as baterias nunca serão capazes de oferecer recursos que os consumidores precisam, como centenas de quilômetros de autonomia da bateria, a capacidade de ser recarregável em minutos em vez de horas e um custo relativamente baixo em comparação com alternativas como gás natural.
Por enquanto, as baterias de íons de lítio continuam sendo uma das inovações mais promissoras que temos para criar um futuro de energia limpa e livre de combustíveis fósseis, e devemos planejar um aumento na demanda.
'Essencialmente, não há alternativa', disse Ceder. 'Se você quer fazer uma bateria grande hoje, simplesmente não há alternativa.'