Será o nióbio mais um sonho não realizado?

O Brasil destaca-se como detentor de mais de 90% das reservas de nióbio comercialmente exploradas no mundo. Essa hegemonia, entretanto, não se deve à escassez. Isso porque o nióbio, com mais de 85 depósitos mapeados internacionalmente, é um minério considerado abundante. O problema é que a maioria dessas minas encontram-se em países que vivem severas crises políticas e econômicas ou em locais cuja exploração poderia levar a importantes impactos sociais e ambientais.

• Gigantesca jazida de nióbio é descoberta na Sibéria

Essa hegemonia poderia colocar o Brasil em uma posição geopolítica interessante com o crescimento da demanda por esse mineral. Isso se tornaria ainda mais vantajoso se ao invés de exportado em seu formato bruto, o material fosse enviado para outros países após processos industriais que aumentassem seu valor agregado. Isso traria benefícios como a diversificação econômica, a ampliação das receitas comerciais internacionais, o desenvolvimento de novas tecnologias, a geração de empregos e o desenvolvimento de um novo ecossistema de negócios.

Segundo dados da Fapesp, atualmente, 90% do nióbio é utilizado para melhoria de ligas metálicas destinadas ao setor siderúrgico, automotivo, oleodutos, gasodutos, turbinas aeronáuticas, motores de foguetes, turbinas terrestres de geração elétrica, fios supercondutores que equipam tomógrafos, aparelhos de ressonância magnética e aceleradores de partículas. Os 10% restantes são destinados aos produtos fabricados a partir do óxido de nióbio, tais como lentes de câmeras fotográficas, baterias de veículos elétricos e lentes para telescópios.

Apenas 8% do aço produzido no mundo tem nióbio em sua composição. Fato que demonstra que apesar da ampla gama de aplicação especializada, a demanda pelo material é relativamente pequena. Além dos aspectos relativos à alta especificidade de sua aplicação, há um aspecto geopolítico relevante para o fato da demanda por nióbio não se acelerar tão rapidamente. O monopólio brasileiro assusta países e empresas que não querem se tornar dependentes, criando um importante obstáculo para que eles adotem o metal como matéria-prima, mesmo reconhecendo várias de suas qualidades.

• E se a tinta do seu carro gerasse eletricidade?

Mas a crescente busca pela eletrificação dos sistemas de mobilidade pode mudar esse jogo. O nióbio pode ser o principal elemento solucionador de um dos grandes desafios dos sistemas elétricos de transporte: a agilidade do reabastecimento das baterias.

As baterias, normalmente, são compostas por 4 componentes: o ânodo, o cátodo, o eletrólito e o separador. O ânodo (polo negativo) é o eletrodo que, durante a descarga, libera elétrons para o circuito externo. O cátodo (polo positivo) é o eletrodo que, durante a descarga, recebe elétrons. O eletrólito é a substância condutora que permite o movimento de íons entre os polos negativo (ânodo) e positivo (cátodo). Por fim, o separador é um material isolante que impede o contato direto entre o ânodo e o cátodo, evitando curtos-circuitos.

O nióbio pode ser utilizado para melhorar o comportamento de vários desses componentes, mas atualmente a tecnologia mais madura e que mais chama a atenção é a utilizada no ânodo (polo negativo). Como o nióbio apresenta uma estrutura cristalina única e bem-organizada, ele permite alta condutividade elétrica, ou seja, ao ser aplicado ao ânodo ele permite que os íons da bateria se movimentem de forma mais eficiente e com menos resistência. Isso acelera a recarga, diminui a geração de calor e a propensão a formar resíduos que podem causar falhas e curtos-circuitos. Essas propriedades combinadas resultam em uma recarga mais rápida e segura, além de aumentar a durabilidade e a densidade de energia da bateria.

• A Inteligência Artificial e o monitoramento de estradas

A questão da sustentabilidade, entretanto precisa ser questionada. A bateria de um carro elétrico leve pesa, em média, 250kg, sendo que aproximadamente 2% desse peso é de nióbio, ou seja, são necessários aproximadamente 5kg desse material para cada bateria. Em geral, as minas desse material têm apenas 2% de nióbio, sendo o restante composto por outros materiais como sílica, minério de ferro etc. Por isso, para produzir bateria para os 17 milhões de carros elétricos feitos anualmente, precisaríamos de 85 mil toneladas do material, que movimentariam 4,25 milhões de toneladas de resíduos. E repare que sequer estamos falando da dificuldade de reciclagem dessas baterias. Portanto, há impactos ambientais importantes a serem considerados.

Para que o nióbio assuma o protagonismo que pode ter precisará superar alguns obstáculos, principalmente relativos ao desenvolvimento de novas tecnologias para melhoria da sustentabilidade dos processos de exploração e beneficiamento e para o desenvolvimento de novos produtos que agreguem valor aos derivados de nióbio.

Siga nosso canal no WhatsApp e receba em primeira mão notícias relevantes para o seu dia

Claro que isso não é simples, a base do desenvolvimento tecnológico esbarra em problemas estruturantes do Brasil, como a deficiência na educação; baixa capacidade de gestão; cortes recorrentes em investimentos de Pesquisa e Desenvolvimento; falta de formação de mão de obra especializada na área de desenvolvimento de materiais avançados, ciência e tecnologia; fragilidades dos sistemas de incentivo e financiamento à ciência; baixa eficiência e produtividade, principalmente no setor industrial; falta de uma estratégia clara para o país, entre outros.