Dinâmica no solo e ecotoxicidade do zinco extraído de black mass derivado de baterias descartadas

Transformando baterias velhas em alimento para plantas

Cada ano, montanhas de baterias usadas são descartadas, aumentando o problema do lixo eletrônico. Ainda assim, dentro dessas baterias há metais que as plantas realmente precisam para crescer. Este estudo faz uma pergunta simples, porém poderosa: podemos transformar com segurança parte desse resíduo de baterias em um fertilizante que alimente as culturas com zinco, um micronutriente essencial, sem poluir solos e águas?

Por que o zinco e os resíduos de baterias importam

O zinco ajuda as plantas a construir proteínas, controlar hormônios de crescimento, formar clorofila e se defender contra estresses. Muitos solos agrícolas no mundo não fornecem naturalmente zinco suficiente, então agricultores o adicionam como fertilizante. Ao mesmo tempo, eletrônicos descartados, incluindo baterias domésticas comuns, se acumulam em aterros ou são processados em locais de reciclagem inseguros, liberando metais nocivos no ambiente. O pó escuro que sobra após o processamento de baterias de zinco gastas — conhecido como black mass — contém grandes quantidades de zinco junto com outros metais. Recuperar zinco desse black mass poderia transformar um problema de resíduos em recurso, encaixando-se nas estratégias de economia circular que visam reutilizar materiais em vez de descartá-los.

Como os pesquisadores testaram o zinco reciclado

Os cientistas extraíram o zinco do black mass usando diferentes líquidos: duas opções orgânicas “mais suaves” à base de glicina (um aminoácido) e ácido cítrico (um ácido orgânico comum), duas soluções mais fortes e convencionais de ácido sulfúrico, além de um sulfato de zinco comercial padrão para comparação. Em seguida, adicionaram quantidades iguais de zinco de cada fonte a colunas preenchidas com dois solos agrícolas típicos da Espanha — um ácido e arenoso, outro alcalino e rico em cálcio. Ao longo do tempo, bombearam uma solução salina pelas colunas para mimetizar a água da chuva passando pelo solo, coletaram a água que saiu e mediram quanto zinco foi lavado. Depois, abriram as colunas ao meio para ver quanto zinco permaneceu nas camadas superior e inferior do solo, e quanto desse zinco ficou em uma forma disponível para as plantas.

O que aconteceu com o zinco em solos diferentes

No solo ácido e arenoso, quase todo o zinco de todas as fontes acabou sendo lavado pelas colunas, mas a velocidade e o padrão de liberação diferiram. O zinco de ácidos fortes e do sulfato de zinco comercial saiu rapidamente em um pulso agudo, deixando muito pouco para trás. Em contraste, o zinco associado à glicina ou ao ácido cítrico vazou mais gradualmente e deixou um pouco mais de zinco disponível para plantas no solo, especialmente na camada superior. No solo alcalino e rico em cálcio, a situação foi invertida. Ali, o zinco das fontes de ácido forte e comercial mal se moveu e tende a ficar preso em formas de difícil acesso para as plantas, sobretudo perto da superfície. O zinco à base de glicina, por outro lado, permaneceu muito móvel e foi quase totalmente lavado através da coluna, enquanto o zinco vindo do ácido cítrico mostrou um comportamento intermediário — algum lixiviamento, mas também uma parcela retida em forma utilizável perto do topo.

Verificando os efeitos em plantas jovens

Para entender como essas soluções de zinco poderiam afetar diretamente as culturas, os pesquisadores realizaram um teste simples de sementes usando tomate. Colocaram sementes sobre papel de filtro úmido e as regaram com diferentes concentrações de zinco de cada fonte, desde níveis muito baixos até bastante elevados. Em níveis baixos, todas as soluções de zinco na verdade estimularam a germinação e o crescimento inicial das plântulas, atuando como tratamentos micronutricionais benéficos. No entanto, à medida que a dose aumentou, esse benefício se transformou em dano. Concentrações médias a altas, especialmente das extrações à base de glicina e de ácidos fortes, encurtaram raízes e caules e reduziram drasticamente um índice combinado de germinação e crescimento conhecido como índice de germinação. Nos níveis mais altos testados, alguns tratamentos praticamente impediram que as sementes estabelecessem plântulas saudáveis.

O que isso significa para agricultores e meio ambiente

O estudo mostra que o zinco recuperado de baterias descartadas pode comportar-se de maneira semelhante a fertilizantes convencionais, mas seu impacto depende fortemente tanto do tipo de solo quanto da forma química do zinco. Em solos ácidos, formas inorgânicas e extratos de ácidos fortes correm o risco de levar o zinco para camadas inferiores e aquíferos, enquanto complexos orgânicos vazam mais lentamente e deixam uma pequena, porém útil, reserva para as plantas. Em solos alcalinos, fontes tradicionais de zinco tendem a ficar presas e se tornar indisponíveis, enquanto o zinco à base de glicina pode se mover com demasiada liberdade e ser perdido. Para plantas jovens, doses baixas de todas as fontes podem ser benéficas, mas doses mais altas tornam-se rapidamente tóxicas. Em termos práticos, o zinco derivado de black mass poderia virar um fertilizante reciclado valioso que apoia a agricultura sustentável — desde que seja formulado cuidadosamente e aplicado em taxas bem controladas, e que seus efeitos ambientais de longo prazo sejam testados em campos reais antes do uso generalizado.

Citação: Almendros, P., Gascó, G., Ortiz, R. et al. Soil dynamics and ecotoxicity of zinc extracted from black mass derived from discarded batteries. Sci Rep 16, 14302 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44947-x

Palavras-chave: reciclagem de lixo eletrônico, fertilizante de zinco, lixiviação do solo, resíduos de baterias, agricultura sustentável