A empresa participa num projeto em conjunto com a Universidade de Minas e Tecnologia de Freiberg, na Alemanha

A Fundação para o Ambiente da Audi, em conjunto com a Universidade de Minas e Tecnologia de Freiberg, na Alemanha, está a investigar novas formas de recuperar matérias-primas através da reciclagem. Elementos como o índio, o gálio ou mesmo o estanho são simultaneamente limitados e essenciais para as tecnologias modernas, como a fibra ótica, a energia fotovoltaica e os semicondutores. Todos os aparelhos eletrónicos são constituídos por peças que contêm estes elementos. Através de um processo de extração seletiva, o objetivo é recuperar essas matérias-primas dos resíduos incinerados. Atualmente, estes materiais perdem-se quando os aparelhos eletrónicos que os contêm são enviados para os pontos de recolha de resíduos. O novo processo foi concebido para recuperar estes valiosos metais de alta tecnologia durante o ciclo.

Em 2019 foram consumidas cerca de 16 toneladas de matérias-primas por pessoa na Alemanha. Isso inclui todas as matérias-primas extraídas de fontes naturais, além de biomassa e combustíveis fósseis, bem como minério de ferro, cobre, chumbo e zinco. Atualmente, estes últimos têm de ser quase exclusivamente importados para a Alemanha para serem transformados. Mas as matérias-primas metálicas são recursos finitos e muitas vezes escassos ou apenas encontrados em locais isolados. Além disso, os minérios contêm grandes quantidades de rochas inertes, o que significa que os metais não estão presentes no seu estado puro, mas têm de ser extraídos através de complexos processos químico-térmicos antes de poderem ser processados. No entanto são essenciais para muitas tecnologias do futuro, como a mobilidade elétrica, as telecomunicações e a energia fotovoltaica. O Conselho dos Recursos Mundiais das Nações Unidas, entre outros, prevê que a sua procura aumentará significativamente a nível mundial até 2030. Isto deve-se ao facto de a procura de matérias-primas e metais, bem como de semicondutores fabricados a partir deles, estar a crescer juntamente com o número de dispositivos eletrónicos utilizados em todo o mundo.

Os materiais que podem ser reciclados através desta investigação são essenciais para muitas tecnologias futuras, como a mobilidade elétrica, as telecomunicações e a energia fotovoltaica. O Conselho Mundial de Recursos das Nações Unidas, entre outros, prevê que a sua procura aumentará significativamente em todo o mundo até 2030. Isto porque a procura de matérias-primas e metais, bem como dos semicondutores fabricados a partir deles, está a crescer juntamente com o número de dispositivos eletrónicos utilizados em todo o mundo. Estes dispositivos dependem da eletrónica de controlo, que é construída com semicondutores feitos por medida que requerem estes elementos de terras raras. Mas, apesar de serem escassos e importantes, estes elementos perdem-se frequentemente de forma não intencional. Muitas pessoas deitam fora, de forma incorreta, pequenos dispositivos eletrónicos, como lanternas, chaves USB, fichas e cabos de carregamento ou mesmo telemóveis, em vez de os devolverem a pontos de recolha de resíduos específicos.

Na Alemanha estes resíduos eletrónicos são normalmente processados termicamente, ou seja, incinerados. Este processo não recupera eficazmente as matérias-primas valiosas para utilização industrial. Em vez disso, estas permanecem na escória ou nas cinzas volantes. Estas, por sua vez, são depositadas em aterros, pelo que os elementos tecnológicos saem do ciclo e perdem-se para uma possível utilização posterior. É aqui que entra em jogo um projeto de investigação sobre a extração seletiva de índio, gálio e estanho, financiado pela Audi Environmental Foundation. O objetivo é extrair os metais contidos nas cinzas ou escórias após a incineração de resíduos domésticos para posterior utilização em novos produtos. Através da reutilização e reciclagem, as matérias-primas não têm de ser extraídas da terra, uma abordagem que pode reduzir o impacto ambiental da extração mineira e as emissões do comércio internacional de minérios e materiais forjados (ou seja, equivalentes de matérias-primas).

Com base no método de extração seletiva, Betty Leibiger, estudante de doutoramento em química na Universidade de Minas e Tecnologia de Freiberg, está atualmente a desenvolver um processo de reciclagem inovador no laboratório. “O desafio é produzir moléculas que se liguem especificamente aos iões metálicos desejados”, explica Leibiger. Em suma, Leibiger tem de desenvolver uma ‘pinça’ com um formato especial que possa separar os iões metálicos de uma solução de cinzas volantes. Cada “cabeça de pinça” feita à medida é adaptada apenas a um ião metálico específico, como o índio. “Em seguida, utilizamos um ácido para que a pinça liberte os iões”, continua Leibiger. Este método permite separar gradualmente os iões metálicos individuais e obter uma pureza que os torna utilizáveis em aplicações tecnológicas. “Nesta fase do projeto, a tónica é colocada no desenvolvimento de uma série de cabeças de pinças adequadas, que serão depois testadas e otimizadas em pequena escala”, diz Leibiger. Uma vez otimizado, o processo poderá ser ampliado. Numa fase posterior, serão realizadas experiências de extração com cinzas volantes reais ou soluções de lixiviação provenientes do reprocessamento de cinzas volantes.

Muitos projetos da Fundação para o Ambiente da Audi (Audi Environment Foundation, na designação em inglês) sensibilizam para o desperdício de matérias-primas e propõem formas de as conservar. Por exemplo, a startup germano-indiana Nunam converte baterias usadas em unidades móveis de armazenamento de energia. A empresa criou também nano-redes solares a partir de dois módulos de bateria do Audi e-tron. Este método conserva recursos e poupa energia que teria sido utilizada para reciclar e produzir novas baterias. A poluição plástica dos nossos oceanos é um problema global. Juntamente com a Clear Rivers, a Audi Environment Foundation quer contribuir para a solução. As armadilhas de lixo nos rios e portos, como as que já existem no Canal Bruxelas-Charleroi, em Budapeste e em Roterdão, são concebidas para evitar que os resíduos de plástico cheguem ao mar. Os resíduos recolhidos são selecionados e depois reciclados. O conceito de ciclo fechado também desempenha um papel importante no projeto ‘Extração sustentável de elementos de alta tecnologia’ da Audi.