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Ao que tudo indica, o lítio e o hidróxido de lítio vieram para ficar, pelo menos por enquanto: apesar da intensa pesquisa com materiais alternativos, não há nada no horizonte que possa substituir o lítio como componente fundamental da tecnologia moderna de baterias.
Os preços do hidróxido de lítio (LiOH) e do carbonato de lítio (LiCO3) têm apresentado queda nos últimos meses, e a recente turbulência no mercado certamente não melhora a situação. No entanto, apesar da extensa pesquisa em materiais alternativos, não há nada no horizonte que possa substituir o lítio como componente fundamental da tecnologia moderna de baterias nos próximos anos. Como sabemos pelos fabricantes das diversas formulações de baterias de lítio, o segredo está nos detalhes, e é aí que se adquire experiência para aprimorar gradualmente a densidade de energia, a qualidade e a segurança das células.
Com o lançamento de novos veículos elétricos (VEs) quase semanalmente, a indústria busca fontes e tecnologias confiáveis. Para as montadoras, o que acontece nos laboratórios de pesquisa é irrelevante. Elas precisam dos produtos aqui e agora.
A transição do carbonato de lítio para o hidróxido de lítio
Até recentemente, o carbonato de lítio era o foco de muitos fabricantes de baterias para veículos elétricos, pois os projetos de baterias existentes exigiam cátodos feitos com essa matéria-prima. No entanto, isso está prestes a mudar. O hidróxido de lítio também é uma matéria-prima essencial na produção de cátodos de baterias, mas atualmente sua oferta é muito menor do que a do carbonato de lítio. Embora seja um produto de nicho, ele também é utilizado pelos principais fabricantes de baterias, que competem com a indústria de lubrificantes industriais pela mesma matéria-prima. Assim, espera-se que o fornecimento de hidróxido de lítio se torne ainda mais escasso.
As principais vantagens dos cátodos de baterias de hidróxido de lítio em relação a outros compostos químicos incluem melhor densidade de potência (maior capacidade da bateria), ciclo de vida mais longo e recursos de segurança aprimorados.
Por essa razão, a demanda da indústria de baterias recarregáveis apresentou forte crescimento ao longo da década de 2010, com o aumento do uso de baterias de íon-lítio de maior capacidade em aplicações automotivas. Em 2019, as baterias recarregáveis representaram 54% da demanda total de lítio, quase inteiramente proveniente de tecnologias de baterias de íon-lítio. Embora o rápido crescimento das vendas de veículos híbridos e elétricos tenha direcionado a atenção para a necessidade de compostos de lítio, a queda nas vendas no segundo semestre de 2019 na China – o maior mercado de veículos elétricos – e uma redução global nas vendas causada pelos lockdowns relacionados à pandemia de COVID-19 no primeiro semestre de 2020 frearam o crescimento da demanda por lítio no curto prazo, impactando a demanda tanto de baterias quanto de aplicações industriais. Cenários de longo prazo continuam a mostrar forte crescimento para a demanda de lítio na próxima década, com a Roskill prevendo que a demanda ultrapassará 1,0 milhão de toneladas de LCE em 2027, com crescimento superior a 18% ao ano até 2030.
Isso reflete a tendência de investir mais na produção de LiOH em comparação com a de LiCO3; e é aqui que a fonte de lítio entra em jogo: a rocha de espodumênio é significativamente mais flexível em termos de processo de produção. Ela permite uma produção simplificada de LiOH, enquanto o uso de salmoura de lítio normalmente passa pelo LiCO3 como intermediário para produzir LiOH. Portanto, o custo de produção de LiOH é significativamente menor com o espodumênio como fonte em vez da salmoura. É evidente que, com a enorme quantidade de salmoura de lítio disponível no mundo, novas tecnologias de processo precisarão ser desenvolvidas para aplicar essa fonte de forma eficiente. Com várias empresas investigando novos processos, eventualmente veremos isso acontecer, mas, por enquanto, o espodumênio é uma aposta mais segura.
