Aprovada, neste ano, pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, a pesquisa Encontrando uma nova rota para ímãs permanentes a partir de sistemas eletrônicos correlacionados em escala nanoscópica, coordenada pela parceria entre os professores do Instituto de Física (IF) da USP, Julio Larrea e Daniel Cornejo, prevê aumentar o conhecimento em torno dos imãs advindos de terras raras para baratear e reduzir os impactos ambientais de sua extração. O estudo conta com a colaboração internacional da China, Suíça, Inglaterra e Peru que compartilham entre si o conhecimento obtido em diversas perspectivas para aprimorar suas análises em torno desses elementos.
Os imãs compõem parte essencial tanto no cotidiano quanto na indústria ao serem componentes de discos rígidos, motores e na melhoria da potência de geradores de energia e baterias. A sua obtenção vem de formas variadas, seja por materiais mais abundantes como o ferro e as ligas artificiais ou por meios mais específicos como as terras raras – conjuntos de elementos químicos encontrados na natureza e misturado a outros minérios de difícil extração. Neste último, é possível a fabricação de ímãs permanentes, nos quais a intensidade do campo magnético – região de forças magnéticas de repulsão ou atração entre ímãs ou cargas magnéticas – pode ser de duas a sete vezes maior do que os ímãs comuns.
O IF tem tradição reconhecida na pesquisa desse tema: desde 1970 há grupos que estudam esses materiais, como os coordenados pelo professor já aposentado Frank Missell que fundou o Laboratório de Materiais Magnéticos e introduziu pesquisas sobre o magnetismo nas terras raras. Segundo Larrea, seu novo estudo dá continuidade a essa herança e seria um aprofundamento, na nova era quântica que a ciência passa atualmente, daquilo que já foi descoberto no passado. “A produção de terras raras existe, o conhecimento de produção de ímãs permanentes nelas também. Nosso know-how (saber-fazer) é como entender a mecânica quântica dentro de muitos corpos nesses momentos”, afirma.
Outro pilar da pesquisa é desenvolver caminhos para que o alto custo de extração e impacto ambiental das terras raras sejam reduzidos. “É possível obter as mesmas propriedades magnéticas dos ímãs permanentes em terras raras, retirando ou substituindo uma parte da terra rara por um elemento mais abundante”, afirma o professor. Por isso, a compreensão dos mecanismos quânticos que regem esse processo é essencial para identificar quais elementos podem substituir os elementos lantanídeos (grupo da tabela periódica chamados terras raras), a quantidade deles e como manter a mesma eficiência.
Do campo teórico para os embates na prática
O crescimento econômico de um país pode ser potencializado pela presença das terras raras e de minerais estratégicos. Eles são usados amplamente nos setores industriais, de tecnologias e energéticos, neste caso, ao compor os equipamentos que permitem a viabilidade de fontes de energia limpas e renováveis.
“No Brasil não existe uma companhia nacional para a extração de terras raras e as internacionais focam em seus próprios objetivos e benefícios. Então, a gente pretende, pelo menos, chamar a atenção com a nossa pesquisa que, com uma menor porção de terras raras, [essas empresas] podem produzir materiais com a mesma eficiência e isso vai ser beneficente para elas”, afirma Larrea.
O professor acrescenta que a extração é uma parte muito demorada e complicada de se investir, por essa razão seria necessário aprimorar na tecnologia atual novos sensores para detectar o campo magnético das terras raras com mais precisão e determinar sua concentração. A pesquisa servirá para diminuir esse risco, para isso, será necessário um misto de equipamentos entre a tecnologia atual e a nova que os pesquisadores preveem para funcionar em condições extremas de pressão e temperatura com o objetivo de verificar qual é a real eficiência das terras raras a serem exploradas para os ímãs permanentes.
Faça um comentário