18. Terras Raras: “Ouro do século XXI”.

Desenvolver e Conservar: como?

O mercado crucial para a economia mundial - chips e semicondutores impulsionam inovações em diversas áreas.

Para afastar a ameaça acelerada das mudanças climáticas, essencialmente é preciso:

·       O abandono dos combustíveis fósseis;

·       A adoção de tecnologias de baixo carbono.

Mas, como gerar eletricidade por fontes não fósseis? Ou ainda, como atingir metas de redução de emissões sem comprometer a IA e o grande capital? A resposta está nos ingredientes essenciais em muitas dessas tecnologias, presentes nas “terras raras”, fontes de fornecimento e estabilidade de recursos.

Ou seja, os “Elementos Terras Raras (ETR)” são indispensáveis para a transição energética e a fabricação de produtos de alta tecnologia. Portanto, essa medida gerou apreensão em diversos países, principalmente aqueles que dependem da China para esses insumos.

A China é o principal produtor desses metais (70% da produção mundial), e os EUA estão preocupados com isso. A demanda é tanta, que a China proibiu a exportação da tecnologia de fabricação de ímãs de terras raras. Assim, a China atende quase toda a demanda global e acirra tensões geopolíticas em meio à corrida tecnológica. Com essa relação tensa, a operação brasileira pode ser mais barata, cobiçada e disputada.

Vale ressaltar que o termo “rara” não se refere à quantidade disponível, mas sim à sua ampla dispersão — menos da sua ocorrência e mais da dificuldade de extração (elas estão mais presentes no subsolo que ouro ou prata, por exemplo). São elementos de difícil vazão por não formarem minerais próprios, e sim ocorrerem com inclusões, impurezas ou preenchendo fraturas de outros minerais. Logo, é difícil extrair frações de toneladas de terra ou rocha. Assim, eles têm aspecto terroso e é difícil fazer a separação dos óxidos individuais nestes minerais, sendo difícil encontrar uma quantidade economicamente significativa em um único local. Ou seja, embora os elementos de terras raras possam ser encontrados em abundância na crosta terrestre, eles frequentemente ocorrem em intervalos dispersos e são menos acessíveis de serem extraídos da natureza.

Como foi dito, o processo de extração desses elementos é desafiador devido à sua disseminação em minerais complexos e à necessidade de separação eficiente. Em geral, a extração começa com a mineração do minério contendo terras raras, seguida por processos físicos e químicos para concentrar e purificar os elementos desejados. Isso muitas vezes envolve técnicas como lixiviação, flotação e troca iônica. Um dos desafios ambientais associados à extração de terras raras é o manejo dos resíduos. Os rejeitos podem conter elementos tóxicos e radioativos. Vale destacar que não há na natureza terras raras sem Urânio e Tório, elementos radioativos. O que faz diferença é a quantidade. Que tratamento será dado a esses rejeitos, que precisam ser controlados? Temos boas regras de controle de resíduos? Enfim, vejam as tragédias de Brumadinho (da Vale) e Mariana (da Samarco).

Há 03 maneiras básicas de acessá-los: pela extração primária ou mineração diretamente da terra; pela recuperação de fontes secundárias, como eletrônicos em fim de vida útil; e pela extração de fontes não convencionais, incluindo resíduos industriais como cinzas de carvão e produtos residuais de minas.

O Brasil está na rota de investimentos bilionários na mineração. O país obtém a terceira maior reserva dos ETR, com um total de 21 milhões de toneladas (atrás da China e do Vietnã). Apesar de a reserva do mineral ser grande, a produção ainda é pequena. Em 2022, 80 toneladas foram produzidas. Ela está dividida entre os estados de Minas Gerais, Amazonas, Goiás, Rio de Janeiro, São Paulo e Roraima. Mais de R$ 5 milhões de reais já foram investidos em programas para exploração das substâncias, além de mapeamento geológico de recursos minerais e promoção de pesquisa, lavra e beneficiamento desses elementos (ao todo, o setor privado planeja R$ 10 bilhões)!

Um importante minério foi recentemente identificado em grande quantidade no Brasil, muito mais simples de extrair os elementos químicos úteis, apesar do seu baixo teor: as argilas iônicas. Até onde poderão ir as empresas que detêm direitos de pesquisa ou de lavra desses minérios? Exportarão um concentrado de terras raras? Farão a separação dos elementos individuais úteis? Teremos uma fábrica de ímãs de terras raras no Brasil? Ou seja, o Brasil pode ser mais uma vez só exportador de commodity.

Aqui na Bahia, a Brazilian Rare Earths, de capital australiano, anunciou ter obtido concessão para explorar cerca de 460 Km2 em Jequié. Serra Verde está em exploração. Exploradas no Brasil desde 1886, as terras raras eram tiradas de areia monazítica na faixa litorânea do Sul aqui da Bahia ao Rio de Janeiro. Agora, virão de argila iônica, em regiões onde, há milhões de anos, havia vulcões.

Os Elementos Terras Raras (ETR) compõem um grupo de 17 metais essenciais para a fabricação de ímãs de alta performance, indispensáveis na conversão de energia em movimento. A industrialização das terras raras, que começou com a fabricação de mantas de lampiões, é hoje estratégica. Em diferentes combinações, os ETRs são matérias-primas de indústrias que vão da fabricação de diesel e gasolina a celulares, onde estão no brilho das telas, na vibração e no microfone, mas têm se destacado em equipamentos de transição energética, como lâmpadas de LED. Eles assumem um papel fundamental em diversas áreas estratégicas do mundo moderno, como na produção de veículos elétricos, turbinas eólicas, carros híbridos, aparelhos eletrônicos, indústria têxtil, petrolífera, na metalurgia e agricultura. Além disso, os elementos são utilizados na fabricação de televisores de tela plana, telefones celulares, lâmpadas fluorescentes compactas, ímãs permanentes, catalisadores de gases de escapamento, lentes de alta refração e mísseis teleguiados. Algumas de suas aplicações também têm uso militar.

A principal aplicação das terras raras, aquela que define sua criticidade, se dá nos super-ímãs inventados 40 anos atrás. Os 17 elementos, que juntos formam as terras raras, ocorrem conjuntamente na natureza, são quimicamente semelhantes, mas só alguns formam compostos que tem propriedades magnéticas excepcionais: praseodímio, neodímio, disprósio e térbio. A China produz algo como 90% desses ímãs usados no mundo. Aproximadamente 150.000 t de ímãs são produzidos anualmente, usados nos discos rígidos das nuvens, nos motores dos carros elétricos e nos geradores eólicos. Empresas chinesas separam 90% das terras raras do mundo.

Esses 17 elementos químicos: lantânio, cério, praseodímio, neodímio, promécio, samário, európio, gadolínio, térbio, disprósio, hólmio, érbio, escândio, túlio, itérbio, lutécio e ítrio. Essa versatilidade torna as terras raras componentes vitais em inúmeras inovações tecnológicas que impulsionam o nosso mundo moderno. Para se ter uma ideia, cada torre eólica consome 2 toneladas de concentrado de ETRs. Um motor elétrico usa mais de 1 quilo. Enfim, a procura por esses minerais deve crescer até 6 vezes até 2040.

Alguns exemplos:

·       o praseodímio (usado em motores de aeronaves, turbinas eólicas);

·       o gadolínio (fundamentais em tecnologias médicas, usado em imagens de ressonância magnética e equipamentos de imagem);

·       o neodímio (usado em discos rígidos de computadores, ímãs de alta potência, motores elétricos de veículos);

·       o lantânio (é utilizado em catalisadores de refinarias de petróleo, contribuindo para a produção de combustíveis mais limpos);

·       o lítio (usado em baterias);

·       o disprósio (capacidade de resistir a altas temperaturas).

“O Brasil pode se tornar exportador tanto de terras raras e hidrogênio, quanto de produtos verdes” (Fernando Haddad).