Minerais críticos para o setor elétrico

A classificação de um mineral como crítico pode mudar ao longo do tempo, dependendo da dinâmica da oferta e da demanda. O surgimento de novas tecnologias, por exemplo, pode fazer com que um elemento ou composto seja considerado "crítico", assim como uma nova dependência de importações vindas de regiões com situações políticas instáveis.

As listas oficiais de minerais críticos servem para orientar grandes investimentos nos setores público e privado, uma vez que ajudam a avaliar os riscos na cadeia de suprimentos e a prever possíveis interrupções. Elas também permitem que os recursos sejamalocados para minimizar esses riscos e aumentar a resiliência de um país.

Definições que variam de um país para outro

A classificação exata do que é um mineral crítico varia conforme o país ou a organização. Nos Estados Unidos, por exemplo, os minerais críticos estão definidos na Lei de Energia de 2020. De acordo com essa lei, um mineral é considerado "crítico" se atender a três critérios:

1. É essencial para a segurança econômica ou nacional dos Estados Unidos.
2. Desempenha uma função fundamental na fabricação de produtos, cuja ausência teria consequências significativas para essa segurança.
3. Possui uma cadeia de suprimentos vulnerável a interrupções (risco político, conflitos, práticas anticompetitivas etc.).

A lei também exclui minerais combustíveis, como petróleo, gás, carvão ou urânio, além de água, gelo e neve, ou até mesmo areias comuns.

A lista de minerais críticos é revisada e publicada a cada cinco anos pelo Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS, na sigla em inglês). A mais recente, publicada em 2022, inclui 50 minerais.

Enquanto isso, a União Europeia identifica 34 minerais críticos, e a Agência Internacional de Energia (AIE) destaca os mais utilizados: lítio, níquel, cobre, cobalto, manganês e grafite, todos essenciais para as baterias. Alguns, como platina, irídio e paládio, são alguns dos elementos mais raros da Terra, enquanto outros, como alumínio e silício, são muito abundantes.

O que são as terras raras e como se relacionam com os minerais críticos?

As terras raras, também conhecidas como elementos de terras raras, constituem um grupo de 17 metais que incluem os 15 lantanídeos (elementos com números atômicos de 57 a 71 na tabela periódica). Apesar do nome, esses elementos não são especialmente raros em termos de abundância, mas raramente são encontrados em concentrações economicamente viáveis, o que dificulta sua extração. Eles são classificados como minerais críticos por serem essenciais para diversas tecnologias modernas e sistemas de energia limpa, além de não terem substitutos adequados em muitas aplicações.

Minerais críticos e sua função no setor elétrico

Os minerais críticos são fundamentais para o setor de energias renováveis. Do lítio presente em baterias às terras raras utilizadas em aerogeradores e motores elétricos, esses materiais permitem a geração, o armazenamento e a transmissão eficiente de energia limpa, sendo a base das tecnologias que promovem a transição energética global. Com o aumento da demanda por painéis solares, veículos elétricos e sistemas de armazenamento, cresce também a necessidade de um fornecimento estável e sustentável desses minerais. O infográfico a seguir ilustra quais minerais são essenciais em cada uma das tecnologias renováveis.

Como o crescimento das energias renováveis impactará a demanda por minerais críticos e terras raras?

À medida que o mundo avança na transição para fontes renováveis, espera-se que a demanda por minerais críticos aumente de forma significativa. Tecnologias como painéis solares, aerogeradores, veículos elétricos e sistemas de armazenamento requerem maior volume de minerais durante a fase de construção e fabricação quando comparadas às tecnologias baseadas em combustíveis fósseis. No entanto, uma vez operacionais, não dependem de nenhum material de forma contínua, como ocorre com motores a combustão ou termelétricas a gás. 

Segundo a Agência Internacional de Energia (AIE), um carro elétrico requer seis vezes mais minerais do que um automóvel convencional, e um parque eólico onshore pode demandar até nove vezes mais materias do que uma usina a gás. Isso representa uma transição de um sistema de energia com uso intensivo de combustível para um sistema com uso intensivo de materiais.

A AIE projeta, caso o mundo siga o rumo definido pelo Acordo de Paris, a demanda por determinados minerais aumente de quatro a seis vezes até 2040. O consumo de lítio, por exemplo, poderá aumentar mais de 40 vezes, enquanto a demanda por cobalto, níquel e grafite deve crescer entre 20 e 25 vezes. As tecnologias limpas dominarão o mercado desses materiais, representando cerca de 90% da demanda por lítio e mais de 60% da demanda por cobalto e níquel.

Esse crescimento apresenta desafios em termos de disponibilidade, investimentos e segurança da cadeia de suprimentos. A produção atual está altamente concentrada em um número reduzido de países: a China lidera o processamento de minerais críticos e terras raras e a República Democrática do Congo é a principal produtora de cobalto. O lento desenvolvimento de novos projetos, o esgotamento de minas de alta qualidade e os impactos ambientais associados aumentam os riscos de interrupções no fornecimento. Sem cooperação e investimento em escala global, esses minerais podem se tornar um gargalo para a transição energética.

O futuro dos minerais críticos: tendências e soluções 

À medida que a transição energética avança e o mundo se digitaliza, a produção de minerais críticos precisará crescer no mesmo ritmo. No entanto, de acordo com a OCDE, a oferta atual não está acompanhando o ritmo da demanda.

Embora os países desenvolvidos estejam investindo em exploração e produção doméstica, os longos prazos entre a descoberta e a exploração fazem com que eles ainda dependam das exportações provenientes de economias emergentes. Além disso, muitos países continuarão sendo dependentes no futuro, já que muitos deles não possuem reservas significativas desses minerais.

A eficiência no uso de materiais e o redesenho de produtos são duas estratégias fundamentais para enfrentar a dependência de minerais críticos. A eficiência de materiais busca obter os mesmos resultados com menos recursos, reduzindo assim a demanda por esses minerais. O redesenho de produtos, por outro lado, busca modificar os projetos existentes para reduzir ou acabar com a necessidade desses minerais críticos, seja por meio da substituição por materiais mais abundantes ou pelo desenvolvimento de novas tecnologias. 

Por último, não podemos nos esquecer da reciclagem e da economia circular que podem ser aplicadas aos minerais críticos. Muitos desses elementos podem ser recuperados de produtos como veículos elétricos e aerogeradores, mas ainda é preciso avançar em tecnologias como a recuperação em larga escala de painéis solares. Para os países fornecedores da África, América Latina e Sudeste Asiático, essa crescente demanda representa uma oportunidade de transformar sua riqueza mineral em benefícios econômicos sustentáveis, melhorar o bem-estar social e atrair investimentos de longo prazo.