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INCT MATERIA: Poli-USP integra iniciativa nacional de pesquisa e inovação em Terras Raras

Proposta de Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia reúne 15 instituições de pesquisa brasileiras para desenvolver aplicações para Terras Raras

Foto: Wikimedia Commons

Um grupo de pesquisadores brasileiros está reunindo expertises de diversas áreas no Programa Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCT) voltado ao desenvolvimento de inovações e aplicações de Terras Raras, pré-aprovado no primeiro trimestre de 2025. Fernando Landgraf, professor do Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais da Poli que se dedica ao tema há muitos anos, detalha que a iniciativa se junta a outras que visam formar quadros, dominar e gerar tecnologia na cadeia produtiva das terras raras e outros materiais avançados, “no momento em que esses materiais passam a ter enorme papel na geopolítica mundial”. 

“Terras Raras são elementos químicos importantes para a transição energética, pois são imprescindíveis em tecnologias que usam menos energia ou que geram energia limpa”, explica o professor Marcelo Seckler, do Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica (Poli) da USP. Ele detalha como exemplo ímãs de alto desempenho, que têm em sua composição elementos como o Neodímio (Nd), o Praseodímio (Pr) e o Disprósio (Dy). Estes ímãs são usados para fabricar carros elétricos, turbinas eólicas e discos rígidos de computadores.

O INCT “MATERIA – Materiais Avançados à base de Terras Raras: Inovações e Aplicações” receberá investimentos de cerca de R$10 milhões para o desenvolvimento de materiais inovadores a partir de terras raras, nos próximos cinco anos. A iniciativa é coordenada pelo professor Sérgio Michielon de Souza, ligado ao Departamento de Física de Materiais do Instituto de Ciências Exatas da Universidade Federal do Amazonas. 

Atualmente, a China domina a maior parte desta cadeia tecnológica que transforma recursos minerais em ímãs e outros produtos, explica Seckler. “No entanto, diversos países estão se esforçando para reduzir essa dependência de um único ator global. Com este projeto, queremos viabilizar tecnologias que transformem nossos recursos minerais em bens essenciais para a transição energética, por meio de uma ação integrada e interdisciplinar, envolvendo 13 instituições de pesquisa nacionais”.

Os docentes da Escola Politécnica (Poli) da USP, Marcelo Seckler e Fernando Landgraf, são os representantes da Escola de Engenharia da USP neste INCT, atuando em diferentes frentes. Seckler esclarece que aplicar os elementos na transição energética não é uma tarefa simples. “São necessárias muitas etapas utilizando muitos saberes, muitos deles estão presentes no INCT Matéria”. Landgraf complementa que o Brasil “só terá algum papel no negócio das terras raras se tiver competitividade na primeira etapa da cadeia produtiva dos superímãs de terras raras, que inclui as tecnologias de mineração e de concentração química das terras raras. Afinal, temos concorrência de outros países”. O docente defende que neste momento crucial, as empresas precisam sentir confiança na capacidade da universidade de manter sigilo, e destaca que isso é, sim, possível.

Seckler contribuirá com a etapa de extração do minério. “Utilizaremos técnicas de  lixiviação e também de troca iônica e verificaremos como essas técnicas se adequam para minérios de diferentes origens no País”. Landgraf, que dirigiu o Instituto de Pesquisas Tecnológicas entre 2012 e 2018, atuará tanto numa perspectiva mais ampla, na análise das tendências do negócio das terras raras no Brasil, quanto especificamente na “análise do grau de orientação dos ímãs de terras raras pelo uso da difração de elétrons retroespalhados”, com base em amostras geradas pela UFSC. 

Detalhamento os processos

“Inicialmente é necessário identificar as jazidas que contêm elementos de terras raras (ETRs) e realizar a sua caracterização mineralógica. Essas informações são usadas para realizar um beneficiamento físico com o objetivo de separar os minerais contendo ETRs dos demais minerais. Segue-se uma etapa de extração que solubiliza uma mistura de ETRs. Essa mistura é então submetida a uma ou mais etapas de purificação que gera os elementos de terras raras em forma pura. Finalmente cada ETR é aproveitada para uma aplicação específica. No caso brasileiro, a aplicação mais importante é a produção de ímãs de alto desempenho”.
Marcelo Martins Seckler
Professor da Escola Politécnica da USP
“As outras etapas até o ímã também são importantes, mesmo sendo menos críticas. O Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais da Poli investiga a relação entre a microestrutura dos ímãs e suas propriedades há mais de 40 anos. Junto com o IPT, a UFSC e os outros parceiros no INCT Matéria estaremos apoiando a consolidação da nova fábrica de ímãs sendo estabelecida em Minas Gerais, o LabFab ITR operado pelo CIT-SENAI”.
Fernando Landgraf
Professor da Escola Politécnica da USP