Os avanços japoneses em alternativas de terras raras trazem muitas vantagens

A China tem um estrangulamento no acesso a minerais de terras raras utilizados em tecnologias como motores EV. Estas novas alternativas proporcionarão um alívio bem-vindo na cadeia de abastecimento.

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A China detém cerca de 70% da quota de mercado na mineração de terras raras, ameaçando a segurança económica de muitos países. Os fabricantes japoneses, contudo, estão a acelerar o desenvolvimento de tecnologias alternativas para reduzir a utilização de terras raras.

Empresas como a Proterial (anteriormente Hitachi Metals) pretendem substituir os ímãs feitos de neodímio, um tipo de terra rara. O neodímio é atualmente o principal material para motores de veículos elétricos (EV).

A Proterial e outras empresas estão agora a lutar para comercializar as suas novas tecnologias. Eles acreditam que a necessidade de reduzir o uso de neodímio aumentará com o afastamento da dependência da China.

A Proterial desenvolveu um “ímã de ferrite de alto desempenho” para motores EV. Acredita que este novo material magnético pode substituir o neodímio em motores elétricos. Além disso, a empresa já começou a receber consultas e a fornecer amostras aos fabricantes de motores.

Como eles funcionam? Os ímãs de ferrite são compostos principalmente de ferro e não utilizam minerais de terras raras. Isso ajuda a reduzir seus custos. Ao mesmo tempo, o método de fabrico dos ímanes e a sua colocação no motor foram concebidos para garantir que a sua potência máxima fosse o mais próxima possível da dos motores que utilizam ímanes de neodímio.

A fabricante global de peças automotivas Denso também desenvolveu uma alternativa. O deles é um “ímã de superrede de ferro-níquel” que usa apenas ferro e níquel como matéria-prima. No entanto, alcançou um desempenho igual ou superior a um íman de neodímio. Denso espera ver o uso deste ímã comercializado dentro de vários anos.

Além disso, a Toshiba Corporation e a Tohoku Gakuin University desenvolveram um ímã ligado isotrópico de samário-ferro. Ao usar samário, um material mais facilmente disponível, reduziram pela metade a quantidade de neodímio necessária. Apesar desta redução, o desempenho corresponde ao dos ímanes de neodímio.

A Toshiba também espera ver esta tecnologia comercializada nos próximos anos.

O movimento para reduzir o uso de terras raras também avança fora do campo dos motores. A Toray Industries, Inc desenvolveu "bolas de zircônia altamente duráveis". As esferas de zircônia são utilizadas na produção de cerâmicas de alto desempenho, inclusive para uso em materiais de eletrodos para baterias de íons de lítio.

A empresa substitui terras raras, normalmente usadas como estabilizadores, por outros materiais. Entretanto, melhoraram a durabilidade, reduzindo a frequência de substituição e diminuindo os custos.

No futuro, a empresa pretende desenvolver outras aplicações, como rolamentos. Desta forma, espera utilizar as bolas de zircónia para atingir vendas de vários milhares de milhões de ienes japoneses até ao ano fiscal de 2030.

Há um total de 17 tipos de elementos de terras raras. Sua ampla aplicação lhes valeu o nome de “vitaminas da indústria”.

Em particular, o reconhecimento das terras raras como um bem vital aumentou desde a “crise das terras raras” de 2010. Foi quando a China embargou efetivamente o seu envio para o Japão. A estabilidade das aquisições tornou-se assim reconhecida como uma questão importante.

Mais uma vez, o governo chinês está a considerar um embargo às tecnologias para a fabricação de ímanes de alto desempenho utilizando terras raras. Na verdade, Pequim demonstrou uma tendência para utilizar esta dependência global da China como meio de intimidação económica. No entanto, este comportamento também poderá acelerar o movimento de outros países para reduzir a utilização de terras raras.

(Leia o artigo em japonês.)

Autor: Michito Ida

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