Opinião

O lítio e a mobilidade elétrica: uma oportunidade científico-tecnológica e económica para Portugal

“Energia e persistência conquistam todas as coisas” – Benjamin Franklin (1706-1790)

Têm surgido notícias crescentes na comunicação social acerca da importância do lítio (Li) no desenvolvimento e aplicação dos carros elétricos, assim como em multitude de dispositivos eletrónicos, e uma pergunta relevante se coloca em Portugal: existe lítio suficiente em Portugal, para atrair empresas na área do desenvolvimento de baterias, que permita uma contribuição relevante na revolução da mobilidade elétrica, assim como o desenvolvimento de uma economia associada à mesma?

Mundialmente, os grandes reservatórios de lítio situam-se nos Estados Unidos da Améria, na Argentina, no Canadá, no Chile, na China e Brasil, contudo Portugal é o país da União Europeia com maiores reservas de lítio.

A Europa consume atualmente 24% da exploração mundial de lítio, principalmente na indústria farmacêutica, metalúrgica, polímeros, cerâmica e vidro, dos quais 2% são provenientes de pequenas minas em Portugal, basicamente de depósitos pegmatíticos.

Os depósitos de pegmatito portugueses são basicamente constituídos pela espodumena, mineral de lítio donde deriva o lítio metálico e o carbonato de lítio (Li2CO3). O carbonato de lítio é economicamente mais competitivo devido ao elevado teor de lítio na sua constituição, sendo utilizado na produção dos componentes das baterias, nomeadamente no cátodo (elétrodo positivo) e no eletrólito da bateria de ião-lítio.

Para se obter uma tonelada de carbonato de lítio são necessárias 1,34 toneladas de espodumena, 0,48 toneladas de ácido sulfúrico, 24 toneladas de água e 0,52 toneladas de carbonato de sódio em conjunto com 1,01 GJ de eletricidade.

A indústria de produção de baterias absorve 44 % da produção de carbonato de lítio a nível mundial, o equivalente a mais de 15.000 toneladas/ano.

São as baterias de ião-lítio que equipam grande parte dos dispositivos eletrónicos e os carros puramente elétricos, sendo que o sucesso destes últimos dependente, em grande medida, da evolução que as baterias de ião-lítio apresentam. De referir, que as baterias são caracterizadas por diferentes parâmetros que indicam a sua “performance” e aplicabilidade: a massa que determina a sua energia, que por sua vez determina a autonomia; o tempo de carga e a aceleração são afetados pela sua potência. O seu custo económico contribui para o preço final do automóvel.

O custo atual dos carros elétricos e a sua autonomia é um entrave à sua comercialização generalizada. Por exemplo, dos carros elétricos existentes no mercado, o que apresenta maior autonomia não chega aos 400 quilómetros, tendo um custo aproximado do carregamento da bateria é de cinco euros. O tempo de carregamento pode ir desde quatro a oito horas, dependendo da corrente aplicada.

De referir que os carros elétricos têm custos de manutenção mais baixos que os de combustível fóssil, maior longevidade, 0% de emissão de dióxido de carbono (CO2), constituindo uma excelente contribuição para a redução da emissão de CO2, onde a União Europeia fixou o valor de 95 gramas de CO2/km a partir de 2020 para os veículos de passageiros a diesel e a gasolina.

Os fabricantes de baterias ião-lítio e de veículos elétricos estão focados no melhoramento da performance das baterias e na sua competitividade, reduzindo o custo da assemblagem das mesmas, aumentando a densidade de potência energética, aumentando o tempo de vida e a rapidez de carga.

O desenvolvimento de sistemas de monitorização de elevada fiabilidade permitirão avaliar o estado global da bateria ião-lítio, nomeadamente o estado de saúde/envelhecimento da mesma. Igualmente, é necessário o desenvolvimento de uma forte indústria de reciclagem das baterias que explore os diversos componentes constituintes após o fim de vida da bateria.

Finalmente, prevê-se que os carros elétricos irão ter uma quota de mercado de 20% a 35%, em 2030, associado aos contínuos melhoramentos ao nível da relação custo-benefício.

O aparecimento das baterias de ião-lítio nos dispositivos portáteis como telemóveis, “tablets”, computadores, brinquedos, produtos para o cuidado pessoal e ferramentas, entre outros, no final do século passado foi uma autêntica revolução, permitindo dispositivos mais pequenos e leves, e com maior autonomia. O lítio é fundamental para essas aplicações, sendo o seu mercado global de cerca de 20 biliões de dólares e se prevê um crescimento anual de 8% até 2021.

Igualmente, prever-se um crescimento do uso destas baterias em novas aplicações como dispositivos médicos e de radiofrequência, cartões inteligentes e sensores, com uma taxa de crescimento prevista para estas aplicações que pode ser maior de 15% nos próximos anos.

Sendo o lítio um elemento essencial para resolver problemas energéticos globais e uma matéria-prima tão relevante existente no país, seria desejável uma estratégia global para dinamizar o desenvolvimento de baterias desde a sua extração até a investigação/desenvolvimento dos diversos componentes (elétrodos e separador/eletrólito) que a constituem, assim como de sistemas de ensamblagem, reciclagem, monitorização, e tecnologias relacionadas com as necessidades associadas à crescente implementação das baterias de ião-lítio no mercado. É de referir que o Laboratório Nacional de Engenharia e Geologia (LNEG) tem vindo a desenvolver projectos-piloto para a extrair o lítio das reservas portuguesas a preços economicamente mais vantajosos.

Existindo material prima, um tecido empresarial e uma rede científica e tecnológica capaz de suportar e contribuir ao desenvolvimento destas tecnologias desde a investigação fundamental até aplicada nos diversos componentes da bateria, é essencial e urgente o estabelecimento de um plano científico-tecnológico estratégico global para Portugal nesta área, alavancado pela vantagem competitiva das suas reservas de lítio, que seja capaz de atrair investimento de grandes empresas de extração mineral e de componentes automóveis para produção de baterias de ião-lítio, sendo uma oportunidade de afiançamento global e crescimento económico para o nosso país.

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