A quarta revolução industrial a que estamos a assistir caracteriza-se pelo desenvolvimento de sistemas ciber-físicos e adaptativos, tecnologias mineiras e digitais, inteligência artificial (IA), produção de energia verde, bem como pela transição da indústria metalúrgica para a produção de materiais compósitos. No centro destes domínios está a utilização cada vez maior de metais raros e de elementos de terras raras, que são essenciais para a continuação do progresso global. Assim, no futuro, a geopolítica será em grande parte determinada pela rivalidade crescente entre os principais países do mundo pelo acesso aos metais raros e às tecnologias para a sua produção.
Elementos de terras raras (REE), metais de terras raras (REM), terras raras - todos estes termos são os nomes de um grupo de 17 elementos que inclui o escândio, o ítrio e os lantanídeos (lantânio, cério, praseodímio, neodímio, promécio, samário, európio, gadolínio, térbio, disprósio, hólmio, érbio, túlio, itérbio, lutécio). Embora sejam designados “raros”, os REM encontram-se na crosta terrestre com bastante frequência, mas em pequenas quantidades, e o processo da sua extração é muito moroso e trabalhoso, exigindo também tecnologias adequadas e uma indústria química desenvolvida.
As REM são também chamadas “vitaminas para a indústria”. A percentagem de REMs nos produtos finais pode ser utilizada para determinar o nível de desenvolvimento inovador e a intensidade de I&D/produção e, em geral, a autossuficiência tecnológica de um país. Prevê-se que esta tendência se intensifique no futuro.
Os metais raros (MR) são um grupo de mais de 60 elementos, incluindo o lítio, o berílio, o gálio, o titânio e também os REM. Estes elementos são de importância crucial para o desenvolvimento das economias mundiais. Muitos REM constam das listas de recursos estratégicos compiladas pelos governos para assegurar fornecimentos contínuos e diversificados e constituir reservas para satisfazer as necessidades de um país, bem como para garantir a segurança tecnológica e dos recursos.
Dada a importância dos MR com o seu mercado altamente concentrado, bem como tendo em conta as guerras comerciais e o crescente protecionismo, muitos países planeiam criar as suas próprias cadeias tecnológicas completas, incluindo 1) mineração, 2) processamento (extração do concentrado de MR), 3) separação do concentrado de MR em metais e 4) produto final. Atualmente, apenas a China dispõe de um ciclo completo de produção de REM. Na Rússia, por exemplo, falta o terceiro elo. A fábrica de magnésio de Solikamsk (no Território de Perm), parte da Corporação Estatal Rosatom, está a envidar esforços para resolver este problema.
Casos de utilização de REMs
Atualmente, os REM, juntamente com o lítio, são cada vez mais frequentemente considerados como um “novo petróleo”. E há boas razões para isso. Afinal de contas, a transição para as tecnologias mais recentes é de facto impossível sem a sua utilização.
As terras raras são extremamente importantes para a produção de energia “verde”. Por exemplo, são necessários cerca de 300 kg de neodímio para fabricar um íman para uma turbina eólica. Para garantir a capacidade de cada megawatt de turbina eólica, são utilizadas cerca de 3,6 toneladas de cobre e mais de 350 kg de metais de terras raras. De um modo geral, a transição energética e a transição para a neutralidade carbónica, que a União Europeia está a tentar alcançar numa tentativa de se livrar do petróleo e do gás da Rússia, não são possíveis sem a utilização de terras raras.
As terras raras são também necessárias na produção de energia nuclear, na indústria eletrónica, na metalurgia, na refinação de gás e petróleo, bem como na indústria da defesa, na indústria aeroespacial que fabrica naves espaciais e aviões, e em muitos outros sectores.
Em geral, a distribuição global de REMs por utilização final em 2022 foi a seguinte: os ímanes permanentes representaram 44,3% da procura de REMs, os catalisadores - 17,1%, os pós de polimento - 11,1% (Diagrama 1). É importante notar que a taxa de crescimento da procura de ímanes permanentes entre 2008 e 2022 foi de +220%, enquanto a dos catalisadores, pelo contrário, abrandou e foi de apenas +80%.
Diagrama 1
De cima para baixo: Íman permanente. Catalisadores. Pó de polimento de vidro e aditivos. Ligas para baterias. Metalurgia e ligas. Cerâmica, corantes e vidros. Outros. Fósforo.
Fonte: Statista // https://www.statista.com/statistics/604190/distribution-of-rare-earth-element-consumption-worldwide-by-end-use/
Reservas mundiais de metais de terras raras e seus principais produtores
De acordo com o US Geological Survey (USGS) para 2023, as reservas exploradas (comprovadas) de metais de terras raras estão estimadas em 110 milhões de toneladas. As maiores reservas encontram-se na China (40% das reservas mundiais), Vietname (20% das reservas mundiais), Brasil (19%) e Rússia (9%) (Tabela 1).
Tabela 1
|
No. |
País |
Reservas |
% |
|
1. |
China |
44,000,000 |
40.00 |
|
2. |
Vietname |
22,000,000 |
20.00 |
|
3. |
Brazil |
21,000,000 |
19.10 |
|
4. |
Rússia |
10,000,000 |
9.10 |
|
5. |
Índia |
6,900,000 |
6.30 |
|
6. |
Austrália |
5,700,000 |
Tabela 1 5.20 |
|
7. |
EUA |
1,800,000 |
1.60 |
|
8. |
Groenlândia |
1,500,000 |
1.40 |
|
9. |
Tanzânia |
890,000 |
0.81 |
|
10. |
Canadá |
830,000 |
0.75 |
|
11. |
África do Sul |
790,000 |
0.72 |
|
Total |
110,000,000 |
100,0 |
|
Fonte: Serviço Geológico dos EUA
Em 2023, a produção global atingiu 350 mil toneladas (Tabela 2). A China ocupa o primeiro lugar, representando 69% da produção global de REM, os Estados Unidos ocupam o segundo lugar, com 12,3%, e a Birmânia ocupa o terceiro lugar, com seus 11%. A Rússia é responsável por 0,74% da produção global de REM, ocupando o 7º lugar no mundo. Atualmente, a principal produção de REM em África é em Madagáscar, que representa quase 0,3%.
Tabela 2
|
No. |
País |
Produção |
% |
|
|
2022 |
2023 |
|||
|
1. |
China |
210,000 |
240,000 |
69.00 |
|
2. |
EUA |
42,000 |
43,000 |
12.30 |
|
3. |
Birmânia |
12,000 |
38,000 |
11.00 |
|
4. |
Austrália |
18,000 |
18,000 |
5.10 |
|
5. |
Tailândia |
7,100 |
7,100 |
2.00 |
|
6. |
Índia |
2,900 |
2,900 |
0.83 |
|
7. |
Rússia |
2,600 |
2,600 |
0.74 |
|
8. |
Madagáscar |
960 |
960 |
0.27 |
|
9. |
Vietname |
1,200 |
600 |
0.17 |
|
10. |
Brazil |
80 |
80 |
0.02 |
|
11. |
Malásia |
80 |
80 |
0.02 |
|
Total |
300,000 |
350,000 |
100.00 |
|
Fonte: Serviço Geológico dos EUA
Até meados da década de 1990, os Estados Unidos era o maior fornecedor mundial de REE. Mais tarde, a China monopolizou efetivamente a extração e a produção de terras raras. Até 2012, a China era praticamente o único fornecedor de REE no mundo. No entanto, em resposta às restrições impostas aos fornecimentos chineses, outros países viram novamente a necessidade de desenvolver a sua própria indústria de terras raras. A produção comercial de EREs foi lançada pelo agora falido fabricante americano Molycorp Inc. (que possuía a mina de terras raras de Mountain Pass, na Califórnia) e pela empresa australiana Lynas Rare Earths Ltd.
Para além das restrições ao fornecimento físico de terras raras, a China proibiu a exportação de tecnologias de extração e separação de terras raras em 21 de dezembro de 20231.
Atualmente, a China fornece 98% dos elementos de terras raras à UE. A este respeito, a Presidente da Comissão Europeia, Ursula von der Leyen, anunciou a Lei Europeia das Matérias-Primas Críticas. “O lítio e as terras raras já estão a substituir o gás e o petróleo no centro da nossa economia”. A Comissária acrescentou que a Europa tem de “evitar cair na mesma dependência do petróleo e do gás”. Como podemos ver, a questão do acesso fiável às matérias-primas, em particular às terras raras, está no topo da agenda política em Bruxelas.
Atualmente, os maiores depósitos de terras raras foram descobertos na China, no Canadá, no Japão, na Gronelândia, na Tanzânia e em Angola. Segue-se uma lista dos 20 maiores depósitos de terras raras do mundo:
Tabela 3
|
Mina |
País |
Fase de desenvolvimento |
Reservas (1000 tons) |
|
Bayan Obo |
China |
fase operacional |
56,940 |
|
St-Honore |
Canadá |
fase avançada |
18,382 |
|
Minami Toti Shima |
Japan |
fase inicial |
16,000 |
|
Kvanefjeld |
Groenlândia |
fase de definição do projeto |
11,120 |
|
Ashram |
Canadá |
fase avançada |
4,686 |
|
Nqualla |
Tanzania |
Estudo de viabilidade |
4,620 |
|
Ozango |
Angola |
Estudo de viabilidade |
4,470 |
|
Strange Lake |
Canadá |
fase avançada |
4,406 |
|
Montviel |
Canadá |
fase avançada |
3,877 |
|
Mt Weld |
Austrália |
fase operacional |
3,368 |
|
Tomtorskoye |
Rússia |
Estudo de viabilidade |
1,890 |
|
Nechalacho |
Canadá |
Estudo de viabilidade |
1,817 |
|
Nolans Bore |
Austrália |
fase de definição do projeto |
1,463 |
|
Nechalacho |
Canadá |
fase operacional |
1,387 |
|
Mountain Pass |
EUA |
fase operacional |
1,354 |
|
Serra Verde |
Brazil |
fase de definição do projeto |
1,100 |
|
Round Top |
EUA |
fase avançada |
1,099 |
|
Songwe Hill |
Malaui |
Estudo de viabilidade |
664 |
|
Tantalus |
Madagáscar |
fase avançada |
562 |
|
Norra Karr |
Suécia |
fase avançada |
550 |
Fonte: S&P Global Market Intelligence
As terras raras são um “estrangulamento na civilização digital
À medida que o progresso científico e tecnológico avança, a utilização de elementos de terras raras (REEs) cresce e o seu âmbito de aplicação expande-se. De 1988 a 2023, a produção global de REE aumentou mais de 5 vezes - de 63,1 mil toneladas para 350,0 mil toneladas (Fig. 1).
Figura 1. Crescimento da produção mundial de REMs, 1988 a 2022, mil toneladas
Fonte: Produção de minas de elementos de terras raras em todo o mundo // Statista // https://www.statista.com/statistics/1187186/global-rare-earths-mine-production/.
Estatísticas e informações sobre terras raras // Serviço Geológico dos EUA // https://www.usgs.gov/centers/national-minerals-information-center/rare-earths-statistics-and-information
Tendo em conta os planos da União Europeia para levar a cabo uma transformação ecológica das economias dos Estados-Membros da UE até 2050, a procura de REM pode aumentar três ou quatro vezes. Isto excede a capacidade atual da sua produção. Por esta razão, são designados como um “estrangulamento na civilização digital”.
Existe uma alternativa à China?
O potencial de África para a extração de elementos de terras raras está largamente inexplorado, dado o baixo nível de exploração geológica. Como mostra a Figura 2, as despesas de exploração em África estavam entre as mais baixas do mundo em 2023, com 1,27 mil milhões de dólares. A maior diminuição foi no Mali, onde as despesas de exploração caíram $71 milhões, ou 46%, em comparação com o ano passado. O Burkina Faso e a Tanzânia reduziram as suas despesas de exploração. A Guiné e a Zâmbia melhoraram os seus valores, tendo as suas despesas de exploração aumentado em $40 milhões e $37 milhões, ou seja, 83% e 89%, respetivamente. É importante sublinhar que a grande maioria do trabalho de exploração nestes países continua a centrar-se, em particular, na extração de ouro e não na extração de metais de terras raras, que são fundamentais para a transição para a produção de energia sem carbono.
Figura 2. Orçamento de exploração geológica, mil milhões de dólares. De cima para baixo: Países da região do Pacífico. África. Outros países. EUA. Austrália. Canadá. América Latina.
Fonte: Tendências Mundiais de Exploração 2024 // https://www.spglobal.com/marketintelligence/en/pages/world-exploration-trends-2024#sec9
A expansão da exploração geológica é fundamental para a capacidade de África descobrir e extrair elementos de terras raras. Já foram descobertos vários depósitos de alto grau. Em 2022, a empresa de exploração canadiana Mkango Resources anunciou que a sua mina de terras raras Songwe Hill, no Malaui, entraria em produção em 2025. A empresa australiana Bannerman Energy adquiriu uma participação de 41,8% na Namíbia Critical Metals, que detém uma participação de 95% no depósito de terras raras pesadas de Lofdal. A mina produz 2.000 toneladas de óxidos de REM por ano e contém depósitos ricos dos dois metais mais valiosos de terras raras pesadas, o disprósio e o térbio, necessários para fabricar ímanes permanentes. A mina de Steenkampskraal, na África do Sul, é considerada a que possui o minério de maior qualidade do mundo. Contém 15 elementos e 86.900 toneladas de óxidos de REE, bem como grandes depósitos de neodímio e praseodímio. Em 2020, a filial angolana da empresa britânica Pensana Rare Earths recebeu direitos exclusivos de extração de elementos de terras raras na mina de Longonjo por um período de 35 anos.
É importante notar que os países líderes não se baseiam apenas nas reservas existentes no seu próprio subsolo e no estrangeiro, mas também financiam ativamente projectos de produção de terras raras a partir de resíduos de carvão. Por exemplo, em 2016, um grupo de investigação da Universidade de Kentucky começou a procurar métodos economicamente viáveis para extrair REMs do carvão e de produtos formados durante a extração de carvão. Os cientistas de Novosibirsk estão atualmente a desenvolver tecnologias para extrair REMs valiosos das cinzas de carvão.
Cientistas japoneses sugerem que existem 1.000 vezes mais elementos de terras raras no fundo do Oceano Pacífico do que em todos os depósitos conhecidos na superfície da Terra. Em janeiro de 2024, a Noruega abriu 280.000 km2 das suas águas territoriais - uma área maior do que a da Grã-Bretanha - para iniciar a extração de REM no fundo do mar.
Por conseguinte, pode presumir-se que a produção de REM no futuro dependerá cada vez mais das competências e tecnologias existentes num país.
Conclusão
Contrariamente à crença popular, o progresso científico e tecnológico conduz a uma expansão dos tipos de matérias-primas utilizadas e do seu âmbito de aplicação e não a uma diminuição da produção de matérias-primas minerais. Ou seja, a estrutura da procura e do consumo mundiais está a mudar. Por exemplo, a tentativa de reduzir o consumo de recursos combustíveis (principalmente carvão e petróleo) leva a um aumento da procura de minerais não combustíveis necessários para desenvolver novas tecnologias e assegurar a transição para a produção de energia limpa. Por outro lado, as tecnologias associadas às fontes de energia renováveis são normalmente mais intensivas em metais do que os métodos tradicionais de produção de energia.
A transformação em curso dos mercados mundiais de minerais sob a influência do progresso científico e tecnológico terá provavelmente profundas implicações para os países cujo crescimento económico, exportações e receitas orçamentais dependem da produção de matérias-primas. Em particular, a transição energética dará um impulso significativo às economias dos países que extraem matérias-primas e produzem metais necessários para a produção de energia “verde”. Por conseguinte, uma indústria de REM desenvolvida nos países é uma vantagem competitiva estratégica que pode aumentar o poder geopolítico e económico desses países para ter influência na cena mundial.
Margarita Obraztsova, doutorada em Economia, para a Rough&Polished
Referência:
https://www.csis.org/analysis/what-chinas-ban-rare-earths-processing-technology-exports-means
