Resumo
Estudos incluem catalisadores, células solares, ímãs e lasers; terras raras são abundantes no País, mas custo tecnológico da separação de minérios é obstáculo para produção nacional.
As terras raras são um conjunto de elementos químicos, normalmente encontrados na natureza misturados a minérios, de difícil extração – daí o nome -, mas com características peculiares, como magnetismo intenso e absorção e emissão de luz.
Essas propriedades especiais fazem com que sejam usadas numa infinidade de aplicações tecnológicas, como lâmpadas de LED, lasers, superímãs presentes nos discos rígidos de computadores e motores de carros elétricos, e na separação de componentes do petróleo.
Atualmente, o Brasil tem a segunda maior reserva mundial conhecida de terras raras, porém essa riqueza não é explorada, devido ao custo da tecnologia de extração e separação, o que obriga o País a importar esses elementos para usar como matéria-prima nas indústrias, principalmente da China, maior produtor do mundo.
Introdução
Na USP, grupos de pesquisa realizam estudos com terras raras, obtendo resultados promissores, como um método de separação não poluente, baseado em nanotecnologia, além de aplicações em iluminação, lasers, produção de aço, células solares, filtros de raios ultravioleta e catalisadores automotivos.
A Universidade também coordena um Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) voltando ao domínio de todas as etapas da cadeia produtiva da fabricação dos superímãs de terras raras, da mina ao ímã, e no momento colabora com a instalação de uma fábrica de ímãs em Minas Gerais.
As maiores reservas mundiais comprovadas de terras raras estão na China, com 44 milhões de toneladas. O Brasil vem logo a seguir, com 22 milhões, mesma quantidade do Vietnã, mas à frente da Rússia, com 12 milhões, da Índia, com 6,9 milhões, e da Austrália, com 3,4 milhões, de acordo com dados de 2018 do United States Geological Service (USGS).
“No Brasil, as terras raras são encontradas nas areias monazíticas do litoral e principalmente em jazidas próximas a vulcões extintos, como nas cidades de Araxá e Poços de Caldas, em Minas Gerais, e Catalão, em Goiás, e também em Pitinga, no Amazonas. É provável que as reservas brasileiras sejam muito maiores do que está comprovado atualmente, em especial na Amazônia”, relata ao Jornal da USP o professor Fernando Landgraf, da Escola Politécnica (Poli) da USP. “No entanto, na cadeia produtiva das terras raras, o Brasil tem o minério, tem o consumo final, pois importa superímãs para geradores eólicos e motores elétricos, mas não domina as etapas intermediárias do processo, ou seja, a separação dos elementos e a fabricação de superímãs.”
O professor Henrique Elsi Toma, do Instituto de Química (IQ) da USP, relata que o Brasil chegou a ter protagonismo no campo, ao desenvolver a tecnologia de separação e purificação. “A primeira jazida foi descoberta em 1886, na praia de Cumuruxatiba, na Bahia, e em 1915 o Brasil era o maior fornecedor mundial de monazita, um mineral extraído da areia que contém terras raras, e na época era usado para produzir mantas incandescentes, que permitem aos lampiões de gás emitirem luz branca.” Em 1946, o químico Pawell Krumholz, que depois se tornou professor da USP, criou a técnica de separação das terras raras da monazita e a aplicou na empresa Orquima, que tinha fundado cinco anos antes. “Em 1957, foi criada uma linha de pesquisa sobre química de terras raras na USP, coordenada pelo professor Ernesto Giesbrecht”, relata.
Na década de 1950, o foco da exploração de monazita passou a ser a extração de tório e urânio, usados na produção de energia nuclear. “O Brasil dominava a tecnologia de extração de terras raras, mas elas tinham poucas aplicações tecnológicas significativas. A situação mudou com o surgimento da televisão em cores, no final dessa década, quando as telas passaram a ser pintadas com európio para produzir as imagens coloridas. Posteriormente, as principais aplicações das terras raras passaram a ser em ímãs de alta potência e em lasers, com uso do neodímio extraído da monazita, mas aí o Brasil já havia perdido espaço no mercado mundial”, explica Toma.
“Em 1962, a Usina Santo Amaro (USAM), pertencente à Orquima, foi estatizada e passou a fazer parte da empresa Nuclemon, que teve o nome mudado em 1992 para Indústrias Nucleares do Brasil (INB). Em 2004, o País deixou de produzir terras raras e, em 2012, foram interrompidas as exportações de monazita para a China, que passou a monopolizar o mercado mundial com sua produção interna. Embora o Brasil seja considerado um ‘pais mineral’ pela abundância das jazidas, o foco é a exportação de minério bruto, especialmente de ferro, que não exige tecnologias sofisticadas ou muito custosas de extração.”
De acordo com Fernando Landgraf, o mercado mundial de terras raras é relativamente pequeno em termos financeiros, movimentando cerca de 5 bilhões de dólares por ano, mas a sua importância estratégica é enorme. “Por exemplo, os ímãs de terras raras são indispensáveis para os carros elétricos. A China investiu em toda a cadeia produtiva das terras raras, começando pela extração, passando pela separação, produção de ímãs e por fim a produção de carros elétricos. É evidente que ela vai querer vender o carro, não o ímã”, afirma.
“Hoje, no Brasil, não há ninguém que faça a extração do concentrado de terras raras separado de outros elementos, logo, elas não são comercializadas. O custo de obtenção não é compensador frente ao produto importado. Há planos para que a Mineração Serra Verde, em Minaçu, no Estado de Goiás, comece a produzir e exportar o concentrado, mas só a partir do ano que vem.” Os dados do USGS indicam que a China é o maior produtor mundial de terras raras, com 120 mil toneladas extraídas em 2018, seguida pela Austrália, com 20 mil toneladas, e Estados Unidos, com 15 mil.
Autor: Júlio Bernardes.
