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  19.10.17

No mercado das terras raras


Estudos em andamento e projetos futuros marcam participação do IPT em seminário feito com a USP


Os projetos para a obtenção de didímio e de ligas de didímio-ferro-boro do Centro de Tecnologia em Metalurgia e Materiais do IPT foram o tema da apresentação do pesquisador João Batista Ferreira Neto, diretor do centro, no IV Seminário Brasileiro de Terras Raras, que foi realizado nos dias 17 e 18 de outubro na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP) em organização conjunta do IPT e da Poli. O evento reuniu os principais especialistas do setor governamental, das indústrias e das universidades e institutos de pesquisa que participam do esforço para implantar uma cadeia produtiva de terras raras no Brasil.

Após obter pioneiramente o didímio metálico no Brasil em 2016, uma nova parceria entre o IPT, a Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM) e a Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii) foi firmada para a produção da liga didímio-ferro-boro, que é a essência da constituição dos chamados ímãs permanentes, criados com elementos de terras raras.

As competências adquiridas no segundo estudo (ainda em andamento) darão base para dois novos projetos: o primeiro terá início no final de 2017 para o desenvolvimento de um reator em escala-piloto, com financiamento do BNDES Funtec. Os parceiros na nova empreitada serão novamente a CBMM e a unidade de turbinas eólicas da WEG.

“É chave neste novo projeto desenvolver um reator que consiga trabalhar em escala piloto para a futura instalação de um reator industrial no primeiro laboratório-fábrica de ímãs de terras-raras no Brasil que será instalado em 2018 em Minas Gerais”,
Ferreira Neto: IPT está na direção de escalonamento, ou seja, em escala maior dos processos desenvolvidos
 
explica Ferreira Neto, referindo-se à iniciativa do governo do estado de Minas Gerais e da Companhia de Desenvolvimento Econômico de Minas Gerais (Codemig), e o segundo novo projeto com a participação do IPT.

O empreendimento a ser instalado no município de Lagoa Santa, na região metropolitana de Belo Horizonte, será um laboratório-fábrica de caráter experimental, ou seja, uma unidade de desenvolvimento tecnológico e produção industrial na escala de até 100 toneladas de imãs permanentes para atender à demanda de mercado e fomentar novos desenvolvimentos tecnológicos e investimentos industriais.

O projeto mineiro contará também com a participação da CBMM, da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), do Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear (CDTN) e da Fundação Centros de Referência em Tecnologias Inovadoras (Certi), além de empresas que deverão operar o laboratório.

Outras novidades do projeto Funtec serão a participação do Laboratório de Corrosão e Proteção do IPT no desenvolvimento de um revestimento dos ímãs que são usados nas turbinas eólicas e estão sujeitos à corrosão – principalmente em aplicações offshore – e também a produção de pós metálicos. “Estamos no IPT na direção de escalonamento, ou seja, em escala maior dos processos desenvolvidos”, completa o pesquisador.

A última palestra do seminário coube ao pesquisador João Ricardo Filipini da Silveira, também do Laboratório de Processos Metalúrgicos do IPT, que falou sobre o estudo experimental e proposta de modelagem matemática da solidificação de ligas de neodímio-ferro-boro. O projeto é uma parceria com o Departamento de Engenharia Metalúrgica e Materiais da Poli-USP e integrante do projeto INCT – Processamento e Aplicações de Ímãs de Terras Raras para Indústria de Alto Tecnologia (INCT-PATRIA), que busca entender a etapa de solidificação da liga durante o processo de produção de um ímã de terras raras.

Segundo Filipini, há três objetivos principais: entender a microestrutura formada em função da taxa de resfriamento; evitar a formação de ferro alfa, indesejável nas etapas posteriores de processamento, e garantir o espaçamento entre os elementos da microestrutura. Para exemplificar, o pesquisador apresentou imagens de microestruturas feitas a partir do microscópio eletrônico de varredura. A fase de ferro alfa presente em uma delas, explicou ele, impacta de maneira negativa nos processos de produção e gera um ímã de má qualidade. “O mais próximo do desejável são estruturas colunares finas e alinhadas na vertical”, afirma ele.

Quanto à estrutura do projeto, o pesquisador explica que existem três linhas de trabalho distintas: “Serão três subprojetos diferentes de responsabilidade dos alunos de doutorado. Ao todo, estudaremos a transferência de calor no lingotamento de tiras, a nucleação das fases e o efeito dos elementos de liga na solidificação, e, por fim, a modelagem da solidificação por meio da técnica do campo de fases”.

O evento contou ainda com apresentações que abordaram temas como as articulações no âmbito da cadeia produtiva, o panorama atual sobre as estratégias de mercado de terras raras e de seus produtos, beneficiamento e extração, aplicações e reciclagem.

80 MILHÕES PARA PESQUISAS – Um dos grandes objetivos dos pesquisadores e representantes de empresas reunidos no seminário, segundo o diretor-presidente do IPT, Fernando Landgraf, foi identificar e enfrentar os obstáculos para o estabelecimento da cadeia produtiva nacional de terras raras: “Em síntese, a busca de competitividade nesta área é o grande desafio”.
Landgraf (à direita na foto): sucesso do programa brasileiro de terras raras será o resultado de quanto os envolvidos trabalharem juntos
 
A boa notícia no dia do encerramento deste evento foi que a Câmara Federal fechou uma proposta de emenda para o orçamento de 2018 com recursos da ordem de R$ 80 milhões, exclusivamente para P&D em terras raras no País. A apresentação da proposta foi feita pelo deputado Vitor Lippi, presidente da Comissão de Ciência e Tecnologia da Câmara Federal.

O balanço feito por Landgraf no encerramento do seminário é de um cenário não só de desafios, mas de perspectivas: “Estamos trabalhando ao mesmo tempo em muitas frentes dos processos na cadeia produtiva nacional. Temos um projeto agregador de esforços. O sucesso do programa brasileiro de terras raras será o resultado de quanto os envolvidos trabalharem juntos”.

Landgraf lembra o caso do Programa Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCT), coordenado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações para a formação de redes de conhecimento: “Hoje, no INCT somos sete instituições (USP, IPT, UFSC, Certi, Cetem, Ipen e UFF) e precisamos ampliar. Esta é a melhor maneira para buscar soluções”. Haverá no próximo mês de dezembro na Alemanha um evento para discutir oportunidades para a indústria alemã na mineração brasileira. Terras raras serão, segundo ele, um dos temas relevantes. “Vamos aprender a trabalhar conjuntamente com parceiros internacionais para que a quinta edição do seminário seja ainda mais instigante e agregadora”, completa ele.