TERRAS RARAS


O que elas são?


As terras raras formam um grupo de 17 elementos químicos essenciais para o funcionamento de diversos produtos modernos — de smartphones e televisores a câmeras digitais e LEDs.

Apesar de usados em pequenas quantidades, eles são insubstituíveis.


O uso mais importante dessas substâncias está na fabricação de ímãs permanentes. Potentes e duráveis, esses ímãs mantêm suas propriedades magnéticas por décadas.


Com eles, é possível produzir peças menores e mais leves, algo essencial por exemplo, para tecnologias, turbinas eólicas e veículos elétricos.


Esses elementos também são fundamentais para a indústria de defesa. Estão presentes em aviões de caça, submarinos e equipamentos com telêmetro a laser. Justamente por essa relevância estratégica, o valor comercial é elevado.


Praticamente todas as grandes inovações da atualidade dependem de minerais críticos (Terras Raras). É justamente por isso que as maiores potências do mundo têm se movido para garantir acesso.


O quilo de neodímio e praseodímio — os mais usados na produção de ímãs — custa cerca de 55 euros (R$ 353). Já o de térbio pode ultrapassar 850 euros (R$ 5.460). Para comparação, o minério de ferro custa cerca de R$ 0,60 o quilo.

Por que são chamadas de raras?


Apesar do nome, as terras raras não são exatamente raras. Estão espalhadas por todo o mundo, mas em concentrações muito pequenas. O desafio é encontrar depósitos onde a extração seja economicamente viável.


Hoje, 70% da produção global vem da China, segundo o Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS). A principal mina é Bayan Obo, no norte do país. Ela reúne enormes quantidades de todos os elementos usados em ímãs permanentes e supera em larga escala depósitos como Monte Weld, na Austrália, e Kvanefjeld, na Groenlândia.


O poder da China


A maior concentração desses territórios está na China, o que faz do país um monopólio. Esse cenário tem preocupado Donald Trump, atual presidente dos Estados Unidos. E a China não detém só o território, mas também o refino.


Depois de extraídos, os elementos passam por processos complexos de separação e refino até se tornarem utilizáveis. Essa etapa também é dominada pelo país, que lidera a produção mundial de ímãs.


O controle é ainda maior em relação a certos elementos. Os mais leves — com exceção de neodímio e praseodímio — são mais abundantes e fáceis de extrair. Por exemplo: a União Europeia importa de 80% a 100% desse grupo da China. Para os elementos mais pesados, a dependência chega a 100%.


O domínio chinês acendeu alertas no Ocidente. Nos últimos anos, EUA e UE começaram a formar reservas estratégicas de terras raras e outros materiais críticos.

Mapa mostra onde estão as terras raras no Brasil 


O país possui vastas reservas de recursos considerados cruciais para o futuro da economia global — entre eles, o nióbio, o lítio, o grafite, o cobre, o cobalto, o urânio e os chamados elementos terras raras. Esses minerais estão no centro das transformações tecnológicas e energéticas do século 21.


O país ainda tem outro trunfo: além das grandes reservas naturais, o país tem vantagens comparativas importantes, como matriz energética limpa, território estável, tradição mineradora e conhecimento técnico.


Onde estão as terras no Brasil?


Estudos apontaram indícios de reserva estratégica de minerais na Bacia do Parnaíba, que abrange áreas dos estados do Maranhão, Piauí e Ceará.


Há também Minaçu, em Goiás, que tem depósito de terras raras em argila iônica. A região é a única a produzir minerais estratégicos em escala comercial fora da Ásia. Além de registros no Amazonas, Minas Gerais e Bahia.


Além disso, o Brasil reivindica uma ilha submersa do tamanho da Espanha, localizada a cerca de 1.200 km da costa do Rio Grande do Sul. Trata-se da Elevação do Rio Grande (ERG), uma formação geológica que o país quer reconhecer como parte do seu território junto à Organização das Nações Unidas (ONU).


Análises geológicas indicam que essa formação submersa é uma continuação natural do território continental brasileiro. Pesquisas da USP mostram que o solo da região é geologicamente semelhante ao do interior de São Paulo. Além disso, a área é rica em minerais estratégicos, como as chamadas “terras raras”, essenciais para a transição energética e a indústria de alta tecnologia.


Brasil reivindica ilha submersa no Oceano Atlântico

Para que servem os elementos de terras raras?


Os elementos de terras raras são usados na produção de muitas tecnologias avançadas, notadamente motores de VE e ímãs para turbinas eólicas offshore. Também são usados em outras áreas de aplicação – aqui está um resumo completo das aplicações de elementos de terras raras.

Área de aplicação Elementos de terras raras Exemplo de uso


Aplicações de alta

tecnologia e ímãs

                                           Neodímio (Nd)                         Ímãs permanentes

                                           

                                           Praseodímio (Pr)                     Ímãs

                                                                                              Motores de aeronaves
                                                                                              Óculos


                                            Disprósio (Dy)                         Ímãs resistentes ao calor em                                                                                                              motores de VE híbridos


                                            Térbio (Tb)                              Lasers verdes
                                                                                              Ímãs

                                         

                                            Samário (Sm)                         Ímãs para aplicações de alta                                                                                                              temperatura


                                             Gadolínio (Gd)                      Agentes de contraste para                                                                                                                   ressonância magnética

                                                                                             Barras de controle nuclear

                                                                                         

Iluminação e Displays                                          

                                         

                                             Európio (Eu)                           Fósforos vermelhos em LEDs e telas

                         

                                            Térbio (Tb)                              Fósforos verdes em telas e luzes                                                                                                                                            fluorescentes

                                             Ítrio (Y)                                   LEDs
                                                                                             Cerâmicas

                                                                                           

 Metalurgia e ligas

                                         

                                            Cério (Ce)                               Ligas de aço
                                                                                             Polimento de vidros
                                                                                             Catalisadores


                                            Lantânio (La)                         Eletrodos de bateria
                                                                                             Lentes de câmeras


                                            Miscmetal (uma mistura     Ligas Pederneiras para isqueiros

                                                 de La, Ce, Nd, Pr)             


Tecnologias Verdes                                                    
                                           

                                            Escândio (Sc)                         Ligas leves para aeroespacial
                                                                                             Células de combustível

                                           

                                             Lantânio (La)+ Cério (C)      Catalisadores no refino de petróleo

                                                                                             

Aplicações nucleares e

médicas


                                             Gadolínio (Gd)                       Barras de controle de reatores                                                                                                            nucleares
                                                                                              Ressonância magnética

                                             

                                               Lutécio (Lu)                            Tratamento de câncer por                                                                                                                   radioterapia


                                             Promécio (Pm)                      Baterias nucleares (muito raro)


Os elementos de terras raras na verdade não são “raros” devido à escassez na natureza. Na verdade, são aproximadamente tão abundantes quanto metais como cobre e zinco. No entanto, são chamados de “terras raras” por alguns motivos:


Baixa concentração: Apesar de serem relativamente abundantes, os elementos de terras raras não costumam ocorrer em altas concentrações. Isso torna o processo de mineração ineficiente, já que é necessário muito poder para extrair uma quantidade relativamente pequena de elementos de terras raras.


Alta estabilidade química:  Os metais de terras raras também são difíceis de extrair porque são muito estáveis quimicamente, o que significa que é necessário processamento de alta intensidade para separar os metais de seus minérios.


Riscos durante o processamento: A necessidade de processamento de alta intensidade, combinada à natureza frequentemente perigosa dos elementos de terras raras, significa que existem muitas preocupações de segurança associadas à mineração desses elementos.


Falta de infraestrutura: Esses desafios significam que existem poucos lugares no mundo com a infraestrutura em funcionamento para extrair elementos de terras raras em grande escala.


Os desafios da análise de elementos de terras raras durante a mineração


A caracterização elementar efetiva é crítica para a mineração de elementos de terras raras. Seja durante a exploração, extração ou processamento, é essencial saber quais elementos estão presentes e em quais quantidades, a fim de adaptar suas operações e garantir um produto final forte. Existem alguns desafios principais que surgem ao analisar elementos de terras raras:


Diversidade geológica: Os elementos de terras raras são encontrados em uma variedade de ambientes geológicos – por exemplo, elementos de terras raras podem ser encontrados em areias de praia, como em Kerala, Índia, ou em depósitos de argila como aqueles em Guangxi, China. Isso significa que não há um processo analítico ou fluxo de trabalho único para mineração de metais de terras raras.


Similaridade elementar: A maioria dos elementos de terras raras é quimicamente muito semelhante; frequentemente ocorrem juntos e geralmente em concentrações muito baixas. Isso torna desafiador analisá-los, pois a sobreposição espectral pode obscurecer os resultados.   


Riscos de segurança para operadores: A análise poderosa pode às vezes apresentar riscos de saúde e segurança para os operadores e os próprios elementos são frequentemente radioativos.


Demora na viabilidade econômica: A complexidade e a infraestrutura extensa necessária para a caracterização de elementos de terras raras significam que os métodos de análise são frequentemente demorados e ocorrem a uma distância do local de extração, prolongando o ciclo  para o monitoramento e otimização do processo.