Elementos Terras Raras: o que são, aplicações e desafios de produção

Elementos Terras Raras: o que são, aplicações e desafios de produção

De uns anos pra cá, eles ficaram bastante conhecidos, se tornaram os queridinhos da mineração, e hoje são amplamente estudados nas universidades e em centros de pesquisa. Os Terras Raras, ou ETRs, são um grupo composto por 17 elementos químicos diferentes, que fazem parte da família dos lantanídeos, com adição do ítrio e o escândio.

Vamos saber mais sobre eles?

O que são os Terras Raras e onde encontrá-los 

Os Terras Raras são um conjunto de elementos químicos que são encontrados associados a alguns minerais. Apesar do nome, Terra Rara,  não se trata especificamente de terras ou são difíceis de serem encontrados. A raridade se dá pela dificuldade de se realizar a extração, estes podem ser encontrados em maioria no grupo da bastnaesita (Ce, La)CO3F, monazita (Ce, La)PO4, em argilas iônicas portadoras de Terras Raras e no xenotímio (YPO4).

Imagem 1 – Tabela periódica dos elementos químicos, destacando os chamados elementos Terras Raras.

Fonte: CODEMGE 

Esse grupo de elementos, são divididos em razão de sua densidade. Assim, podemos dividi-los  em: 

  • leves: compostos por La, Ce, Pr, Nd e Pm;
  • médio: compostos por Sm,Eu e Gd;
  • e pesados: compostos por Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y e Sc.

A utilização na indústria se dá de forma ampla, pois são componentes que possuem importantes atributos, tais como condução de calor e eletricidade, baixa dureza, maleabilidade, propriedades magnéticas, dentre outros. Basicamente pensar em Terra Rara é pensar em desenvolvimento da tecnologia de ponta, daí enxerga-se a importância da pesquisa desse grupo. 

Imagem 2 – Elementos Terras Raras: Túlio, Térbio, Samário, Promércio, Praseodímio, Lutécio, Neodímio, Ítrio, Lantânio, Hólmio, Itérbio, Gadolínio, Érbio, Escândio, Európio, Disprósio e Cério. Fonte: CODEMGE.

Os Terras Raras no Brasil e no mundo 

Atualmente, ao falar de Terras Raras e de sua extração, o país que se destaca é a China, dados de 2020 trazem que o país produziu cerca de 140.000 toneladas da produção global, enquanto o Brasil, no mesmo ano produziu cerca de mil toneladas (USGS, 2021).  Quando se fala das reservas identificamos algo positivo para o território, em primeiro lugar a  China (44 milhões de toneladas) e em segundo lugar o  Brasil (21 milhões de toneladas) ao lado do Vietnã (22 milhões de toneladas). 

No Brasil, as regiões de destaque para exploração são o litoral da região nordeste e sudeste, os estados de Minas Gerais, Goiás e Amazonas. Os Terras Raras são encontradas principalmente em areias monazíticas e em jazidas próximas a vulcões extintos. 

O Brasil ainda caminha para o domínio tecnológico da exploração e produção de Terras Raras, atualmente não há controle total do fluxo da Cadeia Produtiva de Terras Raras. Mas, políticas públicas para implementação de projetos, já estão sendo formuladas para esse objetivo, há de se destacar: 

  • Desenvolvimento de PD&I e RH/FINEP/CETEM e pesquisas em universidades;
  • Estudos prospectivos via CGEE – Programa ETR-BR e “roadmap estratégico” (CGEE)/Plano Brasil Maior(ABDI);
  • Plano Nacional de Mineração (PNM’2030)/GT de coordenação/Estudos prospectivos;
  • Apoio CPRM/SGB (levantamentos geológicos e estudos setoriais);
  • Apoio das Universidades e Centros de Pesquisa (CETEM, INB, Universidades, etc);
  • Articulação público-privada e apoio do BNDES (linhas de apoio e financiamento);
  • Plano Nacional de Mineração e Plano Brasil Maior (MME/ABDI).

O uso dos elementos Terras Raras 

Como já dito, os Terras Raras possuem um valor ímpar em razão de suas propriedades, sobre a aplicação na indústria, podemos fazer a seguinte relação: 

  • Cério – Lâmpadas de LED
  • Európio e Cério – Telas e monitores
  • Cério, Disprósio, Ítrio e Lantânio – Veiculos automotores
  • Cério, Európio e Ítrio – Diodo emissor de luz(LED)
  • Európio, Cério, Disprósio, Ítrio e Lantânio – Aeronaves
  • Itérbio e Lantânio – Ligas de aço
  • Lantânio – Painéis solares e lentes
  • Lutécio, Cério, Escândio, Lantânio e Neodímio – Separação de componentes do petróleo
  • Neodímio – Ímãs de discos rígidos de computadores e carros elétricos; dispositivos a laser
  • Neodímio, Cério e Lantânio – Catalisadores automotivos
  • Neodímio e Disprósio – Turbinas eólicas
  • Túlio – Dispositivos de raio-x

Os desafios para o futuro 

Sem dúvidas, um dos maiores desafios brasileiros envolvendo os ETRs, relaciona-se com o desenvolvimento da cadeia de produção. Aqui, não se trata somente da extração em si, mas de todo processo que envolve pesquisa, lavra, beneficiamento, separação e purificação para chegar na produção das ligas e fabricação dos ímãs. Alguns projetos, públicos e privados, já começam a ser implementados no Brasil, o que acaba por exigir mais mão de obra qualificada, algo que pode ser um empecilho para o andamento de algumas etapas de  programas de desenvolvimento científico. 

Além disso, há também a questão ambiental. Devido a presença de alguns minerais radioativos, torna-se perigoso realizar a mineração e refino dos Terras Raras, ácidos tóxicos são utilizados durante algumas etapas, o que traz um grande risco ambiental caso ocorra problemas de vazamento. Em 2011, a mina Bukit Merah, localizada na Malásia, foi julgada como culpada por causar defeitos de nascença e leucemia em moradores de uma cidade de onze mil habitantes. A empresa Mitsubishi, que explorou a mina até 1992, teve que empregar US $100 milhões para efetuar a limpeza do local.

Conclusão 

É perceptível o aumento do uso dos ETRs no mercado global.  Estabelecer uma posição estratégica de exploração e exportação é crucial para o desenvolvimento tecnológico e crescimento econômico do país.  Assim como o ouro, foi o mineral do século XVIII no Brasil, os elementos Terras Raras podem ganhar o patamar de minerais deste século devido sua importância no meio tecnológico. 

O investimento em políticas públicas voltadas para esse tema deve ser feito de maneira contínua, colocando centros de pesquisas, universidades e empresas em um mesmo diálogo para alcançar protagonismo científico e dependência econômica frente a países que hoje controlam esse setor. 

Referências

BERG,E. National Geographic. Terras raras: a Europa importa 100% destes elementos críticos para a sustentabilidade, mas qual é o preço desta dependência?.2022. Disponível em:<https://nationalgeographic.pt/ciencia/grandes-reportagens/3038-terras-raras-a-europa-importa-100-destes-elementos-criticos-para-a-sustentabilidade-mas-qual-e-o-preco-desta-dependencia> Acesso em 20 de Abril de 2023.

MORAES & SEER. CODEMGE. Terras raras in Recursos minerais de Minas Gerais On line .2018. Disponível em: <http://recursomineralmg.codemge.com.br/substancias-minerais/terras-raras/

>

BRADSHER,K.Folha de São Paulo.Malásia assume risco para refinar os metais de terras-raras.2011. Disponível em: <

https://cienciaemacao.com.br/terras-raras/>

HEIDER,M. A evolução das terras raras. 2018. Disponível em: <https://www.inthemine.com.br/site/a-evolucao-das-terras-raras-no-brasil/>

ECycle. O que são terras raras?. Disponível em: <https://www.ecycle.com.br/terras-raras/>

INSTITUTO MINERE. Brasil tem a segunda maior reserva mundial de terras raras, mas não aparece entre os maiores produtores.2019. Disponível em: <https://institutominere.com.br/blog/brasil-tem-segunda-maior-reserva-mundial-de-terras-raras-mas-nao-aparece-entre-os-maiores-produtores>

USGS. Rare Earths. 2021. Disponível em: <https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-rare-earths.pdf>

USGS. Rare Earths Elements. 2017. Disponível em: <https://pubs.usgs.gov/pp/1802/o/pp1802o.pdf>

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