The Powerful Possibilities of Recycling the World's Batteries | Emma Nehrenheim | TED

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TED


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Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Eliana Santos
00:08
So the world is going electric.
0
8547
2502
Portanto, o mundo caminha para a eletricidade.
00:12
And batteries will do for electrification what the refrigerator did for food,
1
12884
6215
E as baterias serão para a eletrificação como o frigorífico é para a comida,
00:19
because batteries will allow us to move clean energy
2
19140
2962
porque as baterias permitir-nos-ão transportar energia limpa
00:22
through time and through space.
3
22143
2878
ao longo do tempo e através do espaço.
00:25
And we don't have a problem with the availability of energy
4
25856
3336
E não temos o problema da disponibilidade da energia
00:29
on this planet.
5
29234
1335
neste planeta.
00:30
We have a problem with getting this energy to where we need it,
6
30610
4630
Só temos o problema de transportar esta energia para onde seja necessária
00:35
and when we need it.
7
35240
1627
e quando seja necessária.
00:37
But if we approach battery manufacturing the wrong way,
8
37450
3254
Mas, se abordarmos o fabrico das baterias de forma incorreta
00:40
we will end up repeating mistakes from the past,
9
40704
3420
acabaremos por repetir os erros do passado,
erros que estão no cerne da crise climática ambiental
00:44
mistakes that are at the heart of the climate environmental crisis
10
44124
4880
que enfrentamos hoje.
00:49
that we see today.
11
49004
1543
00:51
And that's what I'm here to explain.
12
51256
2419
E é isso que venho aqui explicar.
Tem tudo a ver com a forma como usamos os recursos da Terra.
00:54
It's all about the way we are using the Earth's resources.
13
54009
4504
00:58
So historically, and today,
14
58930
2252
Historicamente, e ainda hoje,
01:01
we have been mining oil from the Earth's crust
15
61224
4755
temos extraído o petróleo da crosta da Terra
com pouca preocupação pelos efeitos a longo prazo.
01:06
with little concern for the long-term effect.
16
66021
3211
01:09
And this example of how we’ve been approaching the fossil fuel industry
17
69774
4839
Este exemplo de como temos abordado a indústria dos combustíveis fósseis
01:14
and how we've been dependent on it,
18
74654
2378
e de como estamos dependentes dela,
de como temos andado a extrair petróleo onde é economicamente possível,
01:17
how we have been extracting oil where it's economically possible,
19
77032
5171
01:22
refined it, burned it, and it ends up in the atmosphere --
20
82245
3712
a refiná-lo, a queimá-lo, e a acabar na atmosfera,
01:25
that's the perfect illustration
21
85999
2836
é a perfeita ilustração
01:28
of the fundamental, simple and linear model
22
88877
3253
do modelo fundamental, simples e linear,
01:32
that we are working with:
23
92130
1418
com que temos vindo a trabalhar:
01:33
extract, use and discard.
24
93548
2378
extrair, usar e deitar fora.
01:36
When I was a professor in environmental engineering,
25
96801
2628
Quando eu era professora de engenharia ambiental,
01:39
I used to teach my students that mistakes are OK,
26
99429
2961
costumava ensinar os meus alunos que não há problema com os erros
01:42
as long as you learn from your mistakes,
27
102432
2085
desde que aprendamos com eles,
01:44
and as long as you take action.
28
104559
2044
e desde que se tomem medidas.
01:47
So now, when we are evolving,
29
107395
2795
Portanto, agora que estamos a evoluir,
01:50
when we are changing,
30
110231
1961
quando estamos a mudar,
01:52
when we are building things from scratch,
31
112233
2920
quando estamos a criar coisas a partir do zero,
01:55
we should think twice, and we should do it right this time.
32
115195
5088
devemos pensar duas vezes, e, desta vez, devemos fazê-lo de forma correta.
02:00
And what does this mean for batteries?
33
120825
2586
O que é que isto significa para as baterias?
02:03
There are two things we need to know about batteries.
34
123453
2544
Há duas coisas que precisamos de saber sobre baterias.
02:05
One is they require enormous amounts of energy to produce,
35
125997
4505
Uma é que exigem uma quantidade enorme de energia para serem produzidas,
02:10
and the second is that they are made from minerals,
36
130543
2628
e a segunda é que são feitas de minerais,
02:13
minerals that require global mining, refining and processing,
37
133213
4379
minerais que exigem mineração, refinação e processamento,
02:17
and long and complex supply chains.
38
137592
2336
e cadeias de abastecimento longas e complexas.
02:20
So if we start with energy,
39
140929
2794
Portanto, se começamos com energia,
02:23
a battery factory is a very large and complex operation.
40
143765
3962
uma fábrica de baterias é uma operação muito grande e complexa.
02:27
It requires large amounts of heat and electricity to produce.
41
147769
4963
Exige grande quantidade de calor e de eletricidade para funcionar.
02:33
It starts with a chemical plant;
42
153441
2253
Começa com um instalação química;
02:35
then follow long coating machines.
43
155735
3712
depois seguem-se as máquinas de revestimento.
02:39
After that, we have cell assembly,
44
159447
2711
Depois disso, temos a montagem das células,
02:42
which is fine electronics equipment that require clean and dry rooms.
45
162158
4588
que são um sofisticado equipamento eletrónico
que exige salas limpas e secas.
02:47
Now at the end of this process,
46
167956
1960
No final do processo,
02:49
each and every battery cell
47
169916
2211
cada célula de bateria
02:52
needs to be charged and discharged in certain patterns
48
172127
3461
precisa de ser carregada e descarregada segundo certos padrões
02:55
to gain its properties.
49
175630
1710
para adquirir as suas propriedades.
02:57
And if we put this kind of factory under a fossil fuel grid,
50
177382
4129
E se pusermos este tipo de fábrica sob uma grelha de combustíveis fósseis,
03:01
we will end up with a carbon footprint,
51
181553
2669
acabaremos com uma pegada de carbono
03:04
which is the benchmark today,
52
184264
2210
que é atualmente o valor de referência,
03:06
which is around 100 kilograms of carbon dioxide
53
186516
3795
que é de cerca de 100 quilos de dióxido de carbono
03:10
per kilowatt-hour of produced battery.
54
190353
2086
por kilowatt-hora de bateria produzida.
03:12
And how much is that?
55
192897
1794
E quanto é isso?
03:14
If we take it at scale,
56
194691
2669
Se considerarmos à escala
03:17
20, 30 years ... of battery manufacturing
57
197402
6840
20, 30 anos... de fabrico de baterias
03:24
will give the total footprint of about half the size of Germany's.
58
204284
4921
teremos uma pegada total de metade da área da Alemanha.
03:30
Now that would be a big mistake.
59
210290
2961
Isso seria um grande erro.
03:34
Luckily, you can slash that footprint by some 67 percent --
60
214335
4004
Felizmente, podemos reduzir essa pegada em cerca de 67%
03:38
that's two-thirds --
61
218381
1919
— ou seja, dois terços —
03:40
if you put the same operation on the renewable energy grid,
62
220341
3921
se pusermos a mesma operação na grelha da energia renovável,
03:44
which we do, in northern Sweden.
63
224304
2043
como fazemos, no norte da Suécia.
Por outro lado, isso deixa-nos com a pegada restante,
03:48
That, on the other hand, leaves us with the remaining footprint,
64
228141
4463
03:52
the last third,
65
232604
1751
o último terço,
03:54
coming entirely from everything that is outside the factory,
66
234397
6423
proveniente totalmente de tudo o exterior à fábrica,
04:00
and the lion's part from the supply chain.
67
240820
2795
e a parte de leão da cadeia de abastecimento.
Isso leva-nos ao segundo tópico de que temos de falar,
04:04
And that leads us to the second topic we have to talk about,
68
244199
3837
que são os minerais.
04:08
which is the minerals.
69
248078
1668
04:10
So batteries are made from minerals --
70
250663
3796
As baterias são feitas de minerais
— por exemplo, níquel, cobalto e lítio —
04:14
for example, nickel, cobalt and lithium --
71
254501
3128
04:17
and the way we approach this is going to determine
72
257629
4004
e a forma como abordamos isso vai determinar
04:21
how much we can further slash that carbon footprint.
73
261633
3503
quanto mais podemos reduzir essa pegada de carbono.
04:25
Luckily, if we put it under this renewable grid,
74
265720
3629
Felizmente, se as pusermos sob esta grelha das renováveis,
04:29
if we approach it the right way,
75
269390
2294
se abordarmos da forma correta,
04:31
with sustainable mining and a lot of recycling,
76
271726
6048
com uma mineração sustentável e muita reciclagem,
04:37
we can significantly reduce the footprint.
77
277774
3837
podemos reduzir a pegada significativamente.
Uma tonelada de lítio para baterias
04:42
One tonne of battery-grade lithium
78
282028
3796
04:45
requires 750 tonnes of brine
79
285824
3420
exige 750 toneladas de salmoura
04:49
or 250 tonnes of lithium ore.
80
289285
3045
ou 250 toneladas de minério de lítio.
04:53
Same with cobalt --
81
293623
1210
O mesmo para o cobalto
04:54
if you need one tonne of battery-grade cobalt,
82
294874
3629
— se precisamos de uma tonelada de cobalto para baterias,
04:58
you have to mine 300 tonnes of cobalt ore.
83
298545
3837
temos de extrair 300 toneladas de minério de cobalto.
05:02
So does this give us a similar situation to the oil history we have?
84
302382
5172
Isso dá-nos uma situação semelhante à história do petróleo que temos?
Não, porque a diferença é que, quando mineramos metais,
05:08
No, because the difference is that when we mine metals,
85
308179
5965
estes são elementos.
05:14
they are elements.
86
314144
1668
05:15
And if you can get elements back to their elemental form,
87
315854
4504
E se pudermos recuperar os elementos na sua forma elementar,
05:20
they are just as good as new.
88
320400
1918
são tão bons como novos.
05:22
And this is the fundamental difference
89
322944
3086
Esta é a diferença fundamental
05:26
between the combustion-engine history that we're living now
90
326072
3504
entre a história do motor de combustão que estamos agora a pôr de lado
05:29
and the new electric vehicle industry.
91
329576
3503
e a nova indústria de veículos elétricos.
05:33
Because at the end of the life cycle,
92
333079
3128
Porque, no fim do ciclo de vida,
05:36
you can bring the metals back from the market,
93
336207
3170
podemos repor os metais no mercado
05:39
and you can use them again and again.
94
339377
2669
e podemos usá-los de novo e de novo.
05:42
So what we have developed at Northvolt is a recycling process,
95
342589
4629
Assim, o que desenvolvemos na Northvolt é um processo de reciclagem
05:47
where we take the batteries back from the market,
96
347260
3337
em que recolhemos as baterias do mercado,
05:51
we discharge them fully,
97
351764
2086
descarregamo-las totalmente,
05:53
we take away the aluminum casing,
98
353892
1793
retiramos o invólucro de alumínio,
05:55
we take away all the cabling,
99
355727
2627
retiramos toda a cablagem
05:58
and then, we take out the cells and the modules.
100
358354
3754
e, depois, retiramos as células e os módulos.
Agarramos nessas células e nesses módulos,
06:02
We take those cells and modules,
101
362150
1793
06:03
together with some waste material we have from the production,
102
363985
3378
juntamente com algum material desperdiçado que temos
06:07
and we throw it into a big shredder.
103
367363
2127
e metemos tudo num grande triturador.
Trituramos tudo.
06:10
We chop it up.
104
370200
1126
06:11
We take out the copper foil, aluminum foil, some plastics.
105
371784
5965
Tiramos a folha de cobre, folha de alumínio, alguns plásticos.
06:18
And then, we are left with something that we call the black mass.
106
378374
3212
Depois, ficamos com uma coisa a que chamamos massa negra.
06:21
And this black mass is a fine black powder.
107
381920
3586
Esta massa negra é um pó fino preto.
06:25
This fine black powder
108
385924
2085
Este pó fino preto
consiste em tudo o que revestia os elétrodos na fábrica.
06:28
consists of everything that we had coated on the electrodes in the factory.
109
388051
4754
06:33
It's the graphite from the anode,
110
393306
2920
É a grafite do ânodo
06:36
and it's the nickel, cobalt, manganese and lithium
111
396226
2544
e é o níquel, o cobalto, o manganês e o lítio,
06:38
from the cathode.
112
398811
1168
do cátodo.
06:41
We take this fine powder, the black mass,
113
401397
3212
Agarramos nesse pó fino — a massa negra —
06:44
we pass it on into the hydrometallurgical process ...
114
404609
4713
passamo-lo pelo processo hidrometalúrgico.
06:49
Hydrometallurgy means treating metal in liquid.
115
409364
4129
A hidrometalurgia significa tratar os metais num líquido.
O que fazemos é que usamos mudanças de diferentes pressões,
06:54
And what we do
116
414118
1877
06:55
is that we use different pressure changes, temperature changes and pH
117
415995
5464
mudanças de temperatura e de pH
07:01
to separate them from one another.
118
421501
2294
para os separar uns dos outros.
07:03
We refine them, so we get them into the form that we need
119
423836
3671
Refinamo-los, e obtemo-los sob a forma que precisamos
07:07
for the production --
120
427507
1209
para a produção:
07:08
salts for nickel, cobalt and manganese,
121
428758
2586
sais para o níquel, cobalto e manganês,
07:11
or hydroxides for lithium.
122
431386
1793
ou hidróxidos para o lítio.
07:13
And then, we do like this.
123
433930
3128
Depois, fazemos isto.
Enviamo-los através do local, diretamente para a produção.
07:17
We send them across site, straight into production.
124
437100
4129
07:22
So what we have is a circular battery economy.
125
442397
5130
Assim, o que temos é uma economia circular das baterias.
E esta é a diferença fundamental entre a indústria do motor de combustão
07:29
And this is the fundamental difference between the combustion-engine industry
126
449112
6381
07:35
and what we are building now.
127
455535
1918
e o que estamos agora a criar.
Temos de fazer isto não só para as baterias.
07:38
We should do this not only for batteries.
128
458246
2294
07:40
We should do it for wind turbines, we should do it for solar panels,
129
460581
3629
Temos de fazer isto para as turbinas eólicas,
temos de fazer isto para os painéis solares,
07:44
we should do it for all the new industries that we need for this transformation.
130
464252
5714
temos de fazer isto para todas as novas indústrias
em que precisamos desta transformação.
(Aplausos)
07:50
(Applause)
131
470008
1001
07:51
Thank you.
132
471050
1168
Obrigada.
07:52
(Applause continues)
133
472218
2086
(Aplausos)
07:54
And we're going to have to accept mining as part of this transition, absolutely.
134
474345
5714
E vamos ter de aceitar a mineração como parte desta transição.
08:00
But when we are taking things from the Earth's crust,
135
480393
3545
Mas quando tiramos coisas da crosta terrestre,
08:03
when we are borrowing from the future generations,
136
483938
3462
quando roubamos recursos às gerações futuras,
08:07
we have to do it responsibly,
137
487442
2210
temos de o fazer responsavelmente
08:09
and we have to make sure that we can use these materials
138
489652
3337
e temos de ter a certeza de que podemos usar esses materiais
08:12
over and over, and over again,
139
492989
2836
uma e outra vez, vezes sem conta,
08:15
because fundamentally, we can.
140
495867
2794
porque a verdade é que podemos.
08:19
And we should not only build recycling processes
141
499329
3420
Mas não devemos apenas criar um processo de reciclagem
08:22
and a port for the materials when they come to their end of life --
142
502790
4797
e um destino para os materiais quando chegam ao fim da vida.
08:27
we should also build accounting and traceability systems
143
507628
4797
Devemos também criar sistemas de contabilidade e rastreabilidade
08:32
so that each carmaker can follow up and trace
144
512467
4254
de modo a que cada fabricante de carros possa acompanhar e verificar
08:36
how much they can further slash their footprint
145
516721
3128
até que ponto pode reduzir ainda mais a sua pegada
08:39
by sending the batteries back at the end of their life.
146
519891
4546
devolvendo as baterias quando terminam a sua vida.
08:45
And why we are doing this --
147
525229
2044
Porque é que fazemos isto?
08:47
I'm sure you've already figured this out --
148
527273
2503
Certamente vocês já perceberam.
08:49
it's not only environmentally beneficial,
149
529817
3170
Não só é ambientalmente benéfico,
08:52
it's also, of course, economically profitable,
150
532987
3670
também é vantajoso do ponto de vista económico
08:56
because by doing this,
151
536699
1752
porque, ao fazermos isto,
08:58
the material sustains its value through the lifetime.
152
538451
4546
o material mantém o seu valor durante toda a sua vida.
09:03
And this altogether may sound a little bit hard,
153
543623
3336
E isto tudo junto pode soar um pouco difícil
09:07
it may sound a little bit complex,
154
547001
2503
pode soar um pouco complexo,
09:09
but if we get this right,
155
549545
2169
mas, se o fizermos corretamente,
09:11
it will be rewarding on so many levels.
156
551714
3003
será recompensador a muitos níveis.
09:16
And I can tell you that the young generation
157
556844
3546
E posso dizer-vos que a jovem geração
09:20
of talented engineers that we hire today,
158
560390
3712
de talentosos engenheiros que contratamos hoje,
compreendem tudo isto
09:24
they understand all this,
159
564102
2419
09:26
and they ask nothing less from us.
160
566562
2670
e não exigem menos de nós.
09:30
So with that said,
161
570858
1335
Dito isto,
09:32
I just want to say to all of you who listened,
162
572193
4254
só quero dizer a todos os que me ouviram
09:36
and I also want to say to all the people
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576447
2336
e também quero dizer a todas as pessoas
09:38
who packed their bags and moved up to the Nordics,
164
578825
2669
que fizeram a mala e foram para a Nordics
09:41
who are fighting every day to make this happen,
165
581536
3044
que lutam todos os dias para que isto aconteça,
09:44
thank you.
166
584622
1210
obrigada.
09:45
(Cheers and applause)
167
585873
6966
(Vivas e aplausos)
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