Quando eu fiz o curso de geopolítica da IA, ministrado pelo professor Diogo Cortiz, uma das partes que mais despertou minha curiosidade foi sobre as benditas terras raras.
É bem provável que você já tenha ouvido falar desse termo em algum momento nesta semana, pois o suposto interesse dos EUA nas terras raras brasileiras fez com que o assunto ganhasse destaque.
Neste artigo, você vai entender o que são as terras raras, saber como o Brasil está nesse cenário e de que forma esse tema nos impacta. Acompanhe a leitura e confira!
Afinal, o que são as terras raras?
Lembra nas aulas de química, que a gente via a tabela periódica e tinha um grupo específico que ficava no rodapé da tabela?
Pois bem, os 15 elementos químicos dos Lantanídeos mais os elementos Escândio e Ítrio pertencem ao grupo seleto das terras raras.
Apesar do nome “terras raras”, são metais cujos óxidos, antigamente chamados de “terras” por serem sólidos e terrosos, eram considerados raros devido à difícil separação.
Esses elementos químicos são essenciais para a fabricação de diversos produtos de alta tecnologia. Ao passo que tem gente que compara o tema como um novo petróleo.
Para entender melhor sobre a importância de cada elemento desse grupo, eu deixei abaixo algumas explicações sobre cada um deles.
Escândio (Sc)
É um metal macio que pode ser riscado com facilidade em resumo. Tem a cor meio acinzentada e oferece mais resistência ao alumínio.
Foi descoberto pelo cientista Lars Fredrik, em 1879 em Uppsala, na Suécia. Uma curiosidade interessante é que esse elemento é o 23º mais abundante no Sol.
Embora não seja tão abundante na Terra, o escândio pode ser útil para ligas metálicas em aviões, bicicletas, em lâmpadas de alta capacidade e até em semicondutores para dispositivos móveis.
Ítrio (Y)
Em 1787, o mineralogista Karl Arrhenius encontrou uma rocha em Ytterby. O químico Johan Gadolin identificou uma “nova terra”, confirmada pelo químico Anders Ekeberg como “terra ítria”.
O ítrio é um metal com aspecto prateado relativamente estável em contato com o ar e, quimicamente falando, parecido com os elementos do grupo dos lantanídeos de fato.
Como tem propriedades luminescentes, esse elemento pode ser utilizado em lasers, lâmpadas fluorescentes, telas de computadores, fibras ópticas etc.
Lantânio (La)
O lantânio é um metal macio que pode ser cortado com uma faca. Em 1839, o cientista sueco Carl Gustav Mosander descobriu o lantânio em Estocolmo ao analisar o nitrato de Cério impuro.
Ele reage com carbono, boro, nitrogênio, silício, selênio, enxofre, fósforo e halogênios. Oxida-se no ar e reage com água também, especialmente se estiver quente.
Só para exemplificar, tende a estar presente em pedras de isqueiros, refino de óleo, baterias recarregáveis, veículos híbridos e até mesmo em estações de tratamento de água.
Cério (Ce)
Em 1803, os cientistas Hisinger, Berzelius e Klaproth descobriram o cério na Alemanha. Seu nome vem do asteroide Ceres, descoberto dois anos antes.
É um elemento químico que tem um aspecto metálico e uma textura macia. Consegue reagir com o ar atmosférico e, em contato com a água, produz hidrogênio.
Esse elemento de terras raras tente a ser útil em telas de LCD, baterias recarregáveis, cerâmicas, vidros, refino de óleo etc.
Praseodímio (Pr)
Em 1885, em Viena, o cientista Carl Auer von Welsbach separou o didímio em dois elementos raros: praseodímio e neodímio, com sais de cores distintas.
O praseodímio tem uma cor de aspecto prateado, sendo um metal maleável e macio. Costuma ser extraído comercialmente a partir dos minérios bastnasita e monazita.
Assim como outros lantanídeos, esse elemento pode ser um corante na indústria. Além disso, serve na fabricação de óculos de proteção de soldadores, bem como é uma alternativa barata em relação aos imãs de neodímio.
Neodímio (Nd)
Como você viu no tópico anterior, o neodímio também foi uma descoberta do cientista Carl Auer Welsbach. É um metal de cor prateada bem maleável.
Talvez seja um dos elementos de terras raras mais conhecido, pois é um mineral valioso para ímãs usados em carros elétricos.
Além disso, o neodímio pode ter sua utilidade em discos rígidos de computador, componentes de smartphones, turbinas eólicas etc.
Promécio (Pm)
Em 1945, nos EUA, os cientistas Marinsky, Glendenin e Coryell identificaram o promécio em resíduos nucleares. O nome do elemento vem de Prometeus, o ladrão do fogo.
É um elemento químico radioativo e raro, pois não é tão fácil encontrar em grandes quantidades na Terra. Ou seja, ele é geralmente produzido de maneira artificial em reatores nucleares.
Tem a capacidade de desempenhar um papel significativo em painéis solares, baterias nucleares, tintas luminescentes e demais contribuições para a ciência e tecnologia.
Samário (Sm)
Foi o francês Paul Emile Lecoq que descobriu o tal do samário em 1879, na França. O nome desse elemento deriva do mineral samarskite.
É um metal de coloração branca prateada e apresenta um brilho bem característico. Costuma ser estável quando há exposição ao ar, sendo maleável.
O óxido de samário, por exemplo, pode ser eficaz na fabricação de vidros que absorvem a luz infravermelha. Também é muito usado como ímãs permanentes para carros, computadores, alto-falantes etc.
Európio (Eu)
É outro elemento de terras raras que é um metal em essência e que pode ser maleável acima de tudo. Como o próprio nome já dá a entender, a etimologia vem do continente Europa.
Foi o cientista Eugene Demarçay que descobriu o európio em 1901 em Paris, na França. Isso ocorreu quando ele realizou uma fração de destilação do nitrato de magnésio.
Você pode ver em telas de computadores e dispositivos móveis. Além disso, por conta da sua propriedade luminescente, pode ser útil em tintas especiais para cédulas de dinheiro e documentos.
Gadolínio (Gd)
Em 1880, o cientista Jean Marignac descobriu o gadolínio na Suíça. Já o cientista Lecoq de Boisbaudran separou seu óxido em 1886. O nome do elemento em si homenageia o químico finlandês J. Gadolin.
O metal, de brilho branco-prateado e sólido à temperatura ambiente, em a extração a partir dos minerais monazita e bastnasita por processos de separação e refino.
Para quem já fez ressonância magnética, saiba que o gadolínio é um bom agente de contraste. Pode ser eficaz também em ímãs de alta tecnologia, componentes eletrônicos, ligas metálicas etc.
Térbio (Tb)
É um metal de transição que dispõe da coloração branca prateada, sendo levemente acinzentado por assim dizer. É mole e flexível, sendo que uma faca pode cortá-lo.
Quem descobriu o térbio foi o cientista Carl Gustav Mosander em 1843, na Suécia. O nome do elemento, assim como o Ítrio, deriva de Ytterby.
Esse elemento de terras raras serve em ligas metálicas para a produção de dispositivos eletrônicos. Além disso, pode ser encontrado em lâmpadas fluorescentes.
Disprósio (Dy)
Por meio da redução com cálcio fundido é possível obter o disprósio, que tem uma coloração prateada em sua forma metálica. Um metal macio como os outros do grupo.
Em 1886, em Paris, Lecoq de Boisbaudran descobriu o disprósio como impureza do óxido de érbio. Contudo, só foi purificado em 1950 com troca iônica.
Assim como o gadolínio, o disprósio também é relevante como contraste em ressonâncias magnéticas. Elemento útil para ímãs permanentes inclusive.
Hólmio (Ho)
O hólmio é prateado, macio e de baixa dureza. Forma óxido protetor ao contato com o ar e se assemelha fisicamente aos demais lantanídeos.
Em 1878, os cientistas J. L. Soret e M. Delafontaine descobriram o hólmio puro. O químico Per Cleve já o identificara como impureza. O nome deriva do latim ‘Holmia’, que significa Estocolmo.
Esse elemento é perfeito para lasers para aplicação médica e odontológica, por exemplo. Também é extraordinário na fabricação de super ímãs.
Érbio (Er)
Em 1842, o cientista Carl Mosander descobriu o érbio na Suécia. Após confusões com nomes, só em 1934 Klemm e Bommer obtiveram o metal puro.
O érbio é um metal branco-acinzentado, mole, flexível e medianamente reativo. Oxida sob calor ou umidade, formando óxido de coloração pastel, mas resiste ao ar seco.
O óxido de érbio, de coloração rosada, colore vidros e porcelanas. O érbio também amplifica sinais em cabos de fibra óptica para internet e telefonia.
Túlio (Tm)
O túlio, que não é o Maravilha, foi descoberto em 1879 pelo químico Per Cleve na Suécia, como resultado da impureza do óxido de érbio.
O túlio metálico tem aspecto acinzentado, brilhante e resistente à corrosão. É raro, caro e pouco usado. Seus compostos são tóxicos, e o pó pode ter risco de fogo e explosão.
Esse elemento de terras raras tem uma funcionalidade incrível para identificar notas de euro falsas. Além disso, pode ser usado em cirurgias a laser.
Itérbio (Yb)
O itérbio é um metal prateado, macio e maleável. Oxida lentamente em contato com o ar, reage com água (mais rápido se estiver quente) e deve ser guardado em recipiente fechado.
O itérbio surgiu em 1878, uma descoberta do cientista Jean de Marignac. Depois, em 1907, separado corretamente e, em 1937, finalmente purificado por outros cientistas.
Esse metal é excelente em relógios atômicos de alta precisão, como aditivos em aços inoxidáveis, em lasers científicos e assim por diante.
Lutécio (Lu)
Assim como quase todos os metais das terras raras, o lutécio, em sua forma metálica, tem uma coloração branca acinzentada.
Foram os cientistas Georges Urbain e Carl von Welsbach que descobriram esse elemento químico em 1907, em Paris. O nome, de origem latina, significa ‘Paris’.
Tem poucos usos do lutécio, sendo mais comum na confecção de lasers e dispositivos ópticos. Contudo, o isótopo Lutécio-177 é útil no tratamento de tumores neuroendócrinos.
Como o Brasil está no cenário de extração das terras raras?
Embora o Brasil tenha a segunda maior reserva de terras raras do mundo, ainda não há uma exploração eficaz desse potencial geológico.
A China domina a cadeia de suprimentos, controlando a extração e o refino desses elementos essenciais. O que lhe confere um grande poder de barganha inclusive.
O Brasil exporta principalmente matéria-prima bruta, perdendo valor por não ter tecnologia de refino e se mantendo como fornecedor periférico na cadeia global.
Por outro lado, para desenvolver a tecnologia nacional, algumas iniciativas estão em vigor:
- Debêntures incentivadas – para quem gosta de investir estrategicamente, desde 2023 há debêntures para projetos de minerais estratégicos;
- Projeto MagBras – com liderança da indústria por meio do SENAI, a ideia é ter uma cadeia nacional de produção de ímãs de neodímio-ferro-boro, focando em energia limpa;
- Outros financiamentos – O BNDES selecionou 56 projetos que podem disputar uma fatia de até 1 bilhão de dólares, a fim de destravar cadeias produtivas de terras raras.
Como isso impacta as inovações em IA generativa?
O volume de pesquisas sobre terras raras no Google Trends não é à toa, pois esses elementos podem ser relevantes demais para o futuro da IA generativa.
Um chip de IA é um circuito integrado especializado que executa tarefas com rapidez e eficiência, viabilizando treinamento e inferência em tempo real para aplicações em diversas áreas tecnológicas.
De acordo com dados da Allied Market Research, o mercado global de chips de IA foi avaliado em US$ 44,9 bilhões em 2024 e pode atingir US$ 460,9 bilhões em 2034.
Assim sendo, temos três empresas que formam o “Trio de Ouro” na cadeia produtiva de chips de última geração:
- ASML – Empresa holandesa que fornece as únicas máquinas EUV do mundo para fabricação de chips ultraminiaturizados e de alta performance;
- TSMC – Utilizando as máquinas litográficas da ASML, essa companhia de Taiwan produz fisicamente os chips de IA desenhados por Nvidia, AMD, Intel, Google etc;
- Nvidia – Norte-americana que nada de braçada no design e comercialização de chips modernos, sendo a líder de mercado em hardware e software para IA de fato.
Pois bem, elementos de terras raras podem ser ótimos supercondutores, servindo muito para uma computação avançada. Ímãs de neodímio, por exemplo, impulsionam motores robóticos; európio melhora telas, lantânio ajuda em baterias etc.
Data centers usam terras raras em discos rígidos, supercondutores e fontes de energia. Ímãs e ligas resistentes garantem desempenho estável, mesmo sob uso intenso e contínuo.
Em suma, as terras raras são vitais para a tecnologia de ponta. O Brasil possui um vasto potencial inexplorado, sendo que desenvolver essa cadeia produtiva é importante para o futuro tecnológico e econômico do país.
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