Metais de terras raras em falta: novos ímãs para veículos elétricos e turbinas eólicas para acelerar a transição energética

Ímãs poderosos feitos de metais de terras raras são usados em motores que acionam carros elétricosturbinas eólicas ou vários aparelhos elétricos, como aspiradores de pó. Os ímãs permanentes usados nos dispositivos de ponta atuais são feitos de materiais que podem se tornar escassos nas próximas décadas, já que se espera que a demanda aumente.

De acordo com Seaver Wang, codiretor da equipe de clima e energia do Breakthrough Institute, o fornecimento de alguns elementos químicos de terras raras precisará aumentar sete vezes até 2050 apenas para atender à demanda por turbinas eólicas. A demanda por metais de terras raras, como o neodímio e o disprósio, para veículos elétricos, poderá aumentar 15 vezes até 2040.

Ao contrário do que seu nome indica, os elementos de terras raras não são tão raros assim. No entanto, não há locais de produção suficientes e os elementos não ocorrem em altas concentrações, entre outras coisas, o que pode dificultar a extração econômica deles em alguns anos. De acordo com Jonathan Rowntree, CEO da Niron Magnetics, "o mundo precisa de uma solução diferente e de uma tecnologia diferente".

A alternativa: nitreto de ferro

Teslapor exemplo, anunciou em 2023 que deixaria de usar metais de terras raras em seus EVs de próxima geração. A startup Niron Magnetics, sediada em Minnesota, está construindo uma instalação de produção de nitreto de ferro, que é derivado de elementos comuns, para lidar com a possível escassez futura. Seu objetivo é atingir uma capacidade de produção de 1.000 quilogramas até o final de 2024.

A empresa também está trabalhando para maximizar o potencial do material. Até o momento, os ímãs da Niron atingiram apenas 10 MGOe. Com a otimização adequada, seria possível atingir de 20 a 30 MGOe - o limite superior teórico é ainda maior do que o dos ímãs de neodímio usados atualmente.

Além disso, os ímãs de nitreto de ferro não contêm cobalto. A mineração de cobalto é conhecida por causar problemas ambientais e humanitários (por exemplo, no Congo), e tem sido criticada por organizações de direitos humanos e organizações ambientais. O material é, portanto, uma parte importante da luta contra as mudanças climáticas, juntamente com outras soluções alternativas.

O aumento do número de ímãs e do fornecimento de ímãs é fundamental para viabilizar a transição energética. Sem mais ímãs, simplesmente não conseguiremos atingir nossos objetivos.

- Gregg Cremer, consultor da ARPA-E do Departamento de Energia dos EUA