Características e riscos do CRM e dos pós tóxicos

Os principais pós de CRM utilizados na fabricação de baterias de íon-lítio são:

Hidróxido de lítio (LiOH)

O hidróxido de lítio é uma matéria-prima essencial para a produção de cátodos para baterias de íon-lítio. É usado para produzir óxido de lítio-níquel-manganês-cobalto (NMC), óxido de lítio-níquel-cobalto-alumínio (NCA) e outros compostos catódicos.

Óxido de Níquel (NiO)

O óxido de níquel é um componente importante dos cátodos NMC e NCA, que proporcionam alta capacidade energética e longa vida útil. O aumento do teor de níquel nos cátodos permite melhorar a densidade energética das baterias, o que é um grande problema para aplicações automotivas.

Óxido de cobalto (Co3O4)

O óxido de cobalto é utilizado na fabricação de cátodos para baterias de íon-lítio, principalmente em compostos NMC e NCA. Embora o cobalto seja um elemento caro e controverso devido a questões éticas e ambientais que envolvem a sua extração, ele ajuda a melhorar a estabilidade e o desempenho das baterias. Estão em curso esforços para reduzir o teor de cobalto nos cátodos ou para desenvolver alternativas sem cobalto.

Óxido de manganês (MnO2)

O óxido de manganês é usado na fabricação de óxido de lítio-manganês (LMO) e cátodos NMC. Ele fornece boa estabilidade térmica e maior segurança para baterias de íons de lítio, mas tem menor capacidade energética do que os cátodos à base de níquel e cobalto.

Pós de matérias-primas críticas, como hidróxido de lítio, óxido de níquel, óxido de cobalto e óxido de manganês, são componentes essenciais para a fabricação de baterias de íons de lítio e seu fornecimento, processamento e uso têm um impacto significativo no desempenho, custo e durabilidade da bateria.

Esses compostos são usados ​​em preparação de materiais catódicos ativos (PCAM - Material Ativo Cátodo Precursor), que são então transformados em materiais catódicos ativos (CAM - Material ativo catódico).

As Matérias-Primas Críticas (MRC) e os pós tóxicos apresentam diversas características que os tornam potencialmente perigosos para a saúde humana e o meio ambiente, bem como para a segurança dos processos de produção.

Tamanho de grão fino

Os pós de CRM geralmente têm partículas de tamanho muito fino, tornando mais fácil para os trabalhadores inalá-los e dispersá-los no ar. Isto pode levar a problemas respiratórios, irritação do trato respiratório e efeitos de saúde a longo prazo com exposição prolongada.

Reatividade química

Alguns pós de CRM podem reagir violentamente com água, ar ou outras substâncias, libertando calor, gases tóxicos ou outros produtos perigosos. Esta reatividade pode gerar riscos para a segurança dos trabalhadores e das instalações, bem como para o meio ambiente.

Toxicidade

Os pós de CRM podem apresentar efeitos tóxicos na saúde humana, mesmo em doses baixas. Os efeitos podem variar dependendo da natureza e concentração das substâncias, mas podem incluir irritação da pele, problemas respiratórios, efeitos neurológicos ou danos a órgãos.

Inflamabilidade

Alguns pós de MRC são inflamáveis ​​ou apresentam risco de explosão sob certas condições, por exemplo, na presença de fontes de ignição, poeiras transportadas pelo ar ou elevadas concentrações de gases inflamáveis. Isto pode representar riscos para a segurança dos trabalhadores e das instalações, bem como para o ambiente.

Devido a estas características perigosas, é importante ter medidas de proteção adequadas, tais como equipamentos de contenção, sistemas de ventilação, equipamentos de proteção individual e procedimentos de manuseio seguro, para garantir a segurança do trabalhador, a proteção ambiental e a qualidade do produto ao manusear pós de CRM.

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A exposição a pós de matérias-primas críticas (CRM) pode ter consequências graves para a saúde dos trabalhadores e para o ambiente.

Os efeitos na saúde podem incluir:

Irritação do trato respiratório e da pele

A inalação ou o contato da pele com pós de CRM pode causar irritação, coceira, vermelhidão e outros sintomas desagradáveis.

Sensibilização alérgica

A exposição repetida aos pós de CRM pode levar à sensibilização alérgica, com reações alérgicas como asma, rinite ou eczema.

Um potencial efeito cancerígeno 

Alguns pós de CRM, particularmente aqueles que contêm níquel e cobalto, podem apresentar efeitos cancerígenos. A exposição prolongada ou a altas concentrações pode aumentar o risco de desenvolver certos tipos de câncer, como câncer de pulmão ou de nasofaringe.

Toxicidade em órgãos-alvo

Os pós de CRM podem ter efeitos tóxicos em órgãos específicos, como fígado, rins ou sistema nervoso. Estes efeitos podem manifestar-se como vários sintomas, como náuseas, dores de cabeça, tonturas ou problemas de memória e concentração.

Ambientalmente, os pós de CRM podem ter impactos negativos, tais como:

Contaminação do solo e da água

Os pós de MRC podem depositar-se nos solos e entrar nas águas subterrâneas ou superficiais, causando contaminação e riscos aos ecossistemas aquáticos e terrestres.

Uma perturbação dos ecossistemas

A contaminação por pós de CRM pode afetar a biodiversidade e perturbar os ecossistemas, tendo efeitos tóxicos nas plantas, animais e microrganismos.

Um risco de longo prazo para a biodiversidade

Os efeitos da contaminação por pó de CRM podem persistir no ambiente durante longos períodos de tempo, com consequências a longo prazo para a biodiversidade e os serviços ecossistémicos.

Para minimizar estes riscos para a saúde e o ambiente, é essencial implementar medidas de proteção adequadas, tais como equipamento de contenção, sistemas de ventilação, equipamento de proteção individual e procedimentos de manuseamento seguros, ao manusear pós de MRC.