Pilhas e Baterias – como é o ciclo de vida delas?

As pilhas e as baterias são objetos que possuem uma logística reversa própria. A grande variedade de pilhas e baterias exige uma separação criteriosa e cuidados específicos em relação a outras cadeias de geração de valor.

As pilhas e as baterias estão presentes em praticamente tudo o que utilizamos no mundo atual. Esses itens possuem uma cadeia própria de logística reversa e a razão para isso é muito simples: a sua variedade. Já de forma visível, é possível identificar tamanhos e tipos distintos desses produtos: pilhas bastão, baterias de objetos portáteis, baterias de automóveis, e por aí vai.

Contudo, a variedade não está apenas na forma e no tamanho. Pilhas e baterias são objetos capazes de gerar eletricidade como resultado de reações químicas – e essas reações são as mais diversas. Por isso, no descarte, recicladores, coletores e processadores precisam categorizar e separar as baterias conforme o seu tipo e composição.

IMPORTANTE: embalagens de papelão ou “blisters” que envolvem as pilhas, cabos e conectores de baterias de veículos e outros itens que NÃO SEJAM as pilhas ou baterias em si jamais devem ser descartados em conjunto.

Pilhas e baterias conforme a composição

Quando compramos uma pilha no supermercado, temos a impressão de que apenas as marcas ou tamanhos as diferenciam. Errado: há pilhas utilizadas para os mesmos fins, mas com uma composição completamente diferente. O mesmo aplica-se a baterias de eletrônicos ou de veículos – nem todas realizam as mesmas reações químicas, e por isso não possuem igual composição.

Na logística reversa e na reciclagem, a composição da pilha ou bateria é o fator que determina a destinação e os cuidados que devem ser tomados. Metais pesados, corrosivos e abrasivos, ácidos – muitas substâncias presentes nesses objetos precisam ser manuseadas de acordo.

Formadas por um envoltório de zinco, separado por um papel poroso e por uma barra central de grafite envolvida por dióxido de manganês (MnO2), carvão em pó (C) e por uma pasta úmida contendo cloreto de amônio (NH4Cl), cloreto de zinco (ZnCl2) e água (H2O).

Essas são as pilhas comuns e baratas que encontramos em qualquer supermercado. Apesar de serem as mais utilizadas e descartadas, podem possuir elementos extremamente poluentes – entre eles metais pesados como o chumbo, o mercúrio ou o cádmio.

Muito parecidas com as pilhas comuns e usadas para os mesmos fins, essas pilhas não contêm metais pesados. Ao invés de cloreto de amônio, é adicionado hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio, substâncias que tornam o fluxo de elétrons mais eficiente.

Embora não sejam tão poluentes e sensíveis quanto as pilhas comuns no descarte, ainda devem obedecer os mesmos procedimentos, pois podem acarretar prejuízos ao ambiente e até riscos de contaminação para seres humanos, com sua degradação e oxidação.

Essas pilhas foram concebidas para atender à possibilidade de recarga. Não representam apenas “pilhas” – nesta categoria estão presentes algumas das primeiras baterias de celulares e outros equipamentos eletrônicos portáteis. Com o tempo, as baterias com essas composição foram sendo substituídas, principalmente, pelas baterias de íon-lítio.

Há, contudo, muitos telefones sem fio, roteadores e equipamentos dessa natureza que ainda empregam pilhas recarregáveis com essa composição ou baterias que seguem a mesma formulação.

Um exemplo tradicional desse tipo de bateria são as pequenas baterias em formato de moeda que encontramos em relógios e alguns controles remotos.

As baterias de lítio contam com ânodo (polo negativo), cátodo (polo positivo), separador poroso (responsável por separar o anodo e o catado, sem impedir a passagem dos íons de lítio) e o eletrólito (composto utilizado para que os íons de lítio sejam transferidos dentro da bateria).

Não seguem a mesma lógica das baterias de lítio e podem ser chamadas de Li-Íon. Essas baterias estão hoje muito presentes em vários tipos de aparelhos com baterias recarregáveis, principalmente celulares.

Armazenam o dobro de energia que uma bateria de hidreto metálico de níquel (ou NiMH) e três vezes mais que uma bateria de níquel cádmio (ou NiCd). Essas baterias também perdem aos poucos sua capacidade de armazenamento, mas duram bem mais que suas rivais. A tabela mostra a perda de capacidade ao longo do tempo, dependendo das condições de armazenamento e acondicionamento das baterias.

Condições de armazenamento 40% carga 100% carga
0 °C 2% de perda depois de 1 ano 6% de perda depois de 1 ano
25 °C 4% de perda depois de 1 ano 20% de perda depois de 1 ano
40 °C 15% de perda depois de 1 ano 35% de perda depois de 1 ano
60 °C 25% de perda depois de 1 ano 40% de perda depois de 3 meses

 

As baterias automotivas geralmente possuem maior porte e são capazes de gerar grandes picos de corrente. Sua lógica, assim sendo, é bastante diferente das baterias de portáteis.

As baterias de chumbo-ácido, geralmente usadas em automóveis, são formadas internamente por 6 “pilhas” de 2 V, totalizando 12 V. Em cada pilha o pólo positivo (catodo) é formado por placas de chumbo revestidas com óxido de chumbo (PbO2), e o pólo negativo (anodo) é formado por placas de chumbo. 

A reação dessa bateria gera perda de água, o que exige o constante reabastecimento de água destilada no equipamento. Hoje, baterias seladas são usadas como forma de impedir ou desacelerar essa perda.

O processo de logística reversa

Um infográfico da revista “Mundo Estranho” explica de uma forma breve o processo de reciclagem e logística reversa para a maioria das pilhas e baterias presentes no mercado. Algumas delas, contudo, podem ter de ser segregadas e seguir outros procedimentos, a depender da composição e tamanho.

pilhas e baterias

Curiosidades

PRÊMIO NOBEL. Os três cientistas responsáveis pelo desenvolvimento das pilhas e baterias de íon-lítio – John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino – ganharam o Prêmio Nobel de Química pelas pesquisas nessa área.

CHUMBO-ÁCIDO. Essas baterias estão, há mais de dez anos, entre os produtos com o maior índice de reciclabilidade nos Estados Unidos – de acordo com dados de 2009, naquela época já eram recicladas 99,2% dessas baterias no mercado norte-americano.

A PILHA ÁRABE. Treze artefatos que reúnem todas as características de uma pilha e, de fato, são capazes de gerar voltagem, foram encontrados por arqueólogos na região de Bagdá. Os artefatos datam de 200 a.C. e são um mistério até hoje.

Referências

MUNDO ESTRANHO. Como é feita a reciclagem de pilhas e baterias? Publicado em 02/10/2013. Acesso: https://super.abril.com.br/mundo-estranho/como-e-feita-a-reciclagem-de-pilhas-e-baterias-2/.