Obtenção de matérias primas para a mobilidade elétrica

A mobilidade elétrica oferece tudo o que necessitamos para um futuro eficiente e sustentável, mas ao mesmo tempo lança-nos alguns desafios: desde as matérias primas à reciclagem. A Volkswagen assume a sua responsabilidade e trabalha numa solução, tanto para as pessoas como para o ambiente.

Ilustração de lítio e cobalto
  1. Obtenção de matérias primas para a mobilidade elétrica

A mobilidade elétrica necessita de matérias primas

A mobilidade necessita de energia. A mobilidade elétrica é uma forma particularmente eficiente. Afinal, com a mesma quantidade de energia pode viajar três a quatro vezes mais com um automóvel elétrico, do que com um automóvel com motor de combustão. O novo ID.3 obtém a sua eletricidade a partir de uma bateria de iões de lítio.

Cada uma das células da bateria de iões de lítio consiste em dois elétrodos, um separador e um eletrólito. Os elétrodos são feitos de grafite e também de lítio, níquel, manganésio e cobalto. Sem estas matérias primas, não é possível produzir armazenadores de energia eletroquímicos. Pelo menos ainda não.

As matérias primas numa bateria do ID.3

Quais são as principais matérias primas que são utilizadas para produzir uma bateria de iões de lítio recarregável? Quais as origens destas matérias primas? E qual a quantidade de cada matéria prima que se encontra no ID.3? Descubra-o aqui.

  • Cobalt
    Cobalt

Cobalto: o elemento

  • Cobalt
    Cobalt

O nome vem da palavra “cobaltum” (latim para “duende”) porque as pessoas antigamente pensavam que os duendes usavam este mineral, sem qualquer utilidade, na altura, para contaminarem outros minerais.

  • Elemento químico                     Co
  • Reservas*                                   7.000.000 t
  • Aparência                                   Metálico azul/cinzento
  • Estado agregado                       Sólido

* Depósitos mundiais explorados economicamente em 2019; fonte: USGS

Medidas tomadas na Volkswagen

A produção automóvel requer matéria prima cuja exploração tem, geralmente, um impacto nos ecossistemas existentes, com efeitos nas pessoas e no ambiente. Temos consciência desse facto. Por isso, obrigamos contratualmente os nossos fornecedores a aderir a elevados padrões ambientais e sociais através de um Código de Conduta . No mesmo também são obrigados a excluir a violação dos direitos humanos na sua cadeia de fornecimento.

No entanto, no presente momento, ainda não conseguimos garantir totalmente que os requisitos que colocamos aos nossos fornecedores diretos, sejam respeitados na íntegra, até à fase da mineração. A razão deve-se à enorme complexidade de auditar toda a cadeia de fornecimento. Atualmente a Volkswagen não compra matérias primas para produzir baterias, pois compra as células de baterias já produzidas. Existem até oito passos de processamento e fornecedores intermédios entre a bateria utilizada por nós e o processo de mineração, o que torna a cadeia de fornecimento pouco transparente.

Riscos de transparência e sustentabilidade em relação à cadeia de fornecimento com base no exemplo da produção de baterias.
Riscos de transparência e sustentabilidade em relação à cadeia de fornecimento com base no exemplo da produção de baterias.
1 Mineração
2 Distribuição
3 Refinaria
4 Cátodo
5 Célula de bateria
6 Transparência
7 Risco de sustentabilidade
Drive Sustainabiltiy-Logo

Com base num estudo conduzido pela iniciativa de sustentabilidade “Drive Sustainability”, da qual a Volkswagen é um membro fundador, identificámos 16 matérias primas que constituem um risco acrescido de violação dos requisitos de sustentabilidade. Destas matérias primas também fazem parte o lítio e o cobalto. O nosso objetivo consiste em seguir a cadeia de fornecimento destas matérias primas até à fase de mineração, para identificar todos os fornecedores e expor os riscos de sustentabilidade. Depois tomaremos medidas para minimizar esses riscos e utilizaremos o nosso poder, como Grupo Volkswagen, para implementar melhores padrões ambientais e sociais ao longo de toda a cadeia de fornecimento.

Estamos a testar tecnologias inovadoras, de forma a estarmos bem equipados tecnicamente para este processo no futuro. Por exemplo, num projeto piloto com a IBM e outros parceiros, no âmbito da "Responsible Sourcing Blockchain Network" (RSBN), vai ser utilizada uma "blockchain" para tornar os caminhos dos minerais, como o cobalto, contínuos e transparentes, quase em tempo real. Os dados inseridos, referentes a cada passo do processo já não podem ser alterados ou apagados subsequentemente e isto desde a mineração até à fábrica da Volkswagen.

Conceito de cadeia de fornecimento "blockchain" de matéria prima: descentralizada, segura e transparente.
Conceito de cadeia de fornecimento de matéria prima "blockchain" : descentralizada, segura e transparente.
1 Mineração
2 Fundição
3 Subfornecedores
4 Transporte
5 Fornecedor direto
6 Volkswagen

Obtenção de matérias primas e desafios

Mais de metade da mineração de cobalto do Mundo provém da República Democrática do Congo. A maioria é extraída de forma industrial numa mina a céu aberto. No entanto, as pessoas também procuram cobalto por conta própria. Isto é feito em condições ambientais, sociais e de segurança que são inaceitáveis para nós.

Para perceber melhor e monitorizar a situação localmente, estamos a cooperar com um projeto de Certificação de Matéria Prima (CERA) para desenvolver um padrão de sustentabilidade para a mineração de matéria prima.

Para causar um impacto ainda maior e principalmente para evitar o trabalho infantil, estamos envolvidos ativamente na Global Battery Alliance. Neste caso, juntámo-nos a muitos intervenientes importantes na cadeia de fornecimento de baterias, com o objetivo de identificar e iniciar medidas concretas para melhorar a situação no Congo.

O lítio é outra matéria prima com um elevado risco de sustentabilidade. As maiores reservas encontram-se nos maiores lagos salgados da América do Sul, onde se encontra dissolvido em salmoura. Esta é bombeada para a superfície e o lítio é extraído através da evaporação da água.  No entanto, o consumo excessivo da água tem um impacto negativo sobre os ecossistemas e a utilização da terra. 

Em alternativa, o lítio também pode ser encontrado em sedimentos ligados a minerais que podem ser extraídos através da extração convencional de minério. Por exemplo, na Austrália, onde ocorre a maioria da extração de lítio através da mineração. 

Apelamos também ao cumprimento de normas ambientais e sociais de elevado nível, no que diz respeito ao lítio. Assumimos a nossa responsabilidade partilhada com todas as partes interessadas envolvidas, a fim de evitar um impacto negativo nas pessoas e na natureza devido à extração de lítio. 

Mais reciclagem, menos mineração de matéria prima

O objetivo a longo prazo só pode ser a redução da mineração de matérias primas, evitando por completo a sua utilização nos nossos produtos. Para este efeito já estamos a pesquisar tecnologias para a produção das baterias do futuro e, entre outras coisas, estamos a trabalhar arduamente para reduzir, significativamente, a quantidade de cobalto necessária, nos próximos 3-4 anos.

Também queremos satisfazer a procura de matérias primas e acumuladores de energia através da utilização crescente de baterias usadas, quer se trate através da utilização continuada de baterias usadas, mas intactas. numa chamada "segunda vida", por exemplo, para postos de carregamento flexíveis em festivais ou através da reciclagem direta da matéria prima contida nas mesmas. 

Em 2020 iniciámos uma instalação piloto para o desenvolvimento do nosso processo inovador de reciclagem, na fábrica de Salzgitter, próximo do nosso "Centro de Excelência para Células de Baterias". Iniciámos o desenvolvimento deste processo há 10 anos, pelo que estamos otimamente preparados para quando no final dos anos 2020, chegarem as primeiras baterias usadas em larga escala.

Ilustração simplificada do ciclo de reciclagem planeado para os materiais catódicos.
Ilustração simplificada do ciclo de reciclagem planeado para os materiais catódicos.
0 Mineração de matéria prima
1 Produção de baterias
2 "Primeira vida"
3 Desmontagem do sistema de bateria
4 Análise dos módulos de bateria
5 Utilização alternativa dos módulos intactos ("Segunda vida")
6 Trituração
7 Separação e tratamento dos componentes
8 Reintrodução dos materiais catódicos: níquel, cobalto, manganésio e lítio no processo de produção

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