Uma vasta e em grande parte negligenciada fonte de metais de terras raras, materiais essenciais para a energia limpa, pode estar em nossas casas, no fundo de nossos armários e nas gavetas de bugigangas.
Um novo estudo de pesquisadores da China e dos Países Baixos estima que a reutilização ou reciclagem de metais de terras raras de celulares antigos, discos rígidos, motores elétricos e turbinas poderia suprir até 40% da demanda por esses metais nos Estados Unidos, na China e na Europa até 2050.
É uma perspectiva promissora, especialmente para os Estados Unidos, que dependem muito das importações desses materiais, frequentemente chamados apenas de terras raras. Essa dependência, segundo especialistas do setor, pode tornar as cadeias de suprimento americanas vulneráveis a interrupções e riscos geopolíticos.
As terras raras são essenciais para a tecnologia verde, como veículos elétricos e turbinas eólicas, que desempenham um papel fundamental na transição dos combustíveis fósseis. Elas também são usadas na indústria aeronáutica e na fabricação de mísseis e satélites.
A reutilização e reciclagem de terras raras pode reduzir a necessidade de mineração, atividade que pode poluir o solo e a água com metais pesados tóxicos como o arsênio. As operações de mineração de terras raras também têm se envolvido em conflitos locais e em violações dos direitos humanos.
Ser capaz de aproveitar as terras raras já extraídas seria outra vantagem da transição para a energia renovável em vez da queima de combustíveis fósseis, que causa o aquecimento global, disse Peng Wang, pesquisador do Instituto de Meio Ambiente Urbano da Academia Chinesa de Ciências e autor principal do estudo, que foi publicado neste mês na revista Nature Geoscience.
“Diferentemente dos combustíveis fósseis, que são ‘queimados’ e perdidos permanentemente uma vez consumidos”, ele escreve, as terras raras “podem ser ‘recuperadas’ como uma fonte alternativa”.
A ideia de reutilizar ou reciclar terras raras não é nova. Na década de 1980, pesquisadores japoneses cunharam o termo “mineração urbana” para descrever a coleta de metais raros de eletrodomésticos e dispositivos eletrônicos descartados, em vez de extraí-los da terra.
Metais comuns como ferro, cobre e alumínio já são amplamente reciclados. Mas apenas cerca de 1% das terras raras em produtos antigos é reutilizado ou reciclado, estimam os pesquisadores. O mundo depende, em vez disso, da mineração para seu suprimento de terras raras —aproximadamente 70% vêm da China, de acordo com o Serviço Geológico dos Estados Unidos.
Para o estudo mais recente, os pesquisadores usaram modelagem para prever como a reutilização e reciclagem de terras raras poderiam mudar essa situação. Os cientistas concluíram que os Estados Unidos, a União Europeia e o Japão poderiam acumular estoques de terras raras em seus produtos eletrônicos antigos e outros produtos que superam em muito o que encontrariam ao minerar a terra.
Com base em sua modelagem, os pesquisadores previram que, globalmente, a reutilização e reciclagem poderiam reduzir a necessidade de mineração de neodímio —um elemento de terras raras usado em turbinas eólicas— em 60% até 2050 em comparação com uma linha de base de negócios como de costume. Para o disprósio, também usado em turbinas eólicas, esse número foi de 67%.
A oportunidade está lá, mas alguns grandes desafios se impõem.
As terras raras muitas vezes são combinadas com outros metais, então extrair esses metais pode ser difícil. Alguns métodos de reciclagem de terras raras requerem produtos químicos perigosos e muita energia.
Extrair os poucos gramas, ou até mesmo miligramas, de terras raras presentes em cada produto antigo pode ser uma tarefa assustadora. E não existem muitos sistemas para coletar eletrônicos antigos e outros itens.
Os cientistas estão trabalhando para avançar nas técnicas de reciclagem. Pesquisadores do Critical Materials Innovation Hub do departamento de energia do Laboratório Nacional de Idaho (EUA), por exemplo, estão desenvolvendo maneiras de usar micróbios em vez de produtos químicos tóxicos para extrair terras raras de produtos antigos.
Empresas como a Apple estão desenvolvendo robôs que ajudam a recuperar materiais essenciais, incluindo terras raras, de iPhones antigos. Nos EUA, 25 estados e o distrito de Colúmbia já possuem leis de reciclagem que exigem a coleta de alguns eletrônicos usados, embora a maioria das terras raras nesses eletrônicos não seja reciclada.
“Já temos um suprimento, mas estamos jogando em aterros muito dele, ou então está nas casas das pessoas, em celulares em uma gaveta em algum lugar”, diz David Reed, cientista que lidera pesquisas sobre reutilização e reciclagem no Laboratório Nacional de Idaho.
“O desafio é coletá-lo e processá-lo, e eu não sei se haverá uma solução milagrosa”, afirma. “Mas há muita pesquisa em andamento, muito interesse.”
