O processamento de rejeitos da produção de nióbio para obter minério de ferro e outros materiais está entre as facetas da pesquisa que o engenheiro de materiais chileno Claudio Aguilar está desenvolvendo no Brasil, onde fundos foram destinados para um projeto piloto associado.

Há vários anos, Aguilar – um firme defensor dos processos de extração sem desperdício – vem conduzindo pesquisas de materiais no Instituto Hercílio Randon (IHR), uma organização privada de pesquisa apoiada pela empresa brasileira de caminhões e reboques Randoncorp.

O foco está em materiais avançados, soluções de eficiência energética e nos recursos naturais necessários para produzi-las, bem como em estratégias e políticas industriais de longo prazo.

O Brasil produz quase todo o nióbio do mundo, um metal raro usado na fabricação de ligas leves especiais para as indústrias de transporte e hidrocarbonetos, entre outras aplicações.

Citando o esgotamento dos recursos da Terra e a necessidade de modelar a natureza, onde nenhum resíduo é gerado, o engenheiro explicou que a escória contém materiais recuperáveis. "Hoje isto é colocado em um depósito e não há percepção de seu valor comercial", disse Aguilar, que é pesquisador da Universidade Técnica Federico Santa María, no Chile, e membro do Instituto do Milênio sobre Amônia Verde (MIGA), à BNamericas.

Ecoando isso, a ONU estima que o consumo global de recursos naturais aumentará 60% até 2060, em comparação com os níveis de 2020.

Aguilar, que também é membro do comitê consultivo do governo brasileiro sobre transição energética e sustentabilidade no setor automotivo, disse que o material indesejado do processo de produção de nióbio tinha o tamanho certo para processamento. "Esses resíduos de mineração já estão moídos em pós relativamente finos, com menos de 200 mesh – tecnicamente falando, um tamanho de partícula de 75 mícrons. Portanto, a partir daí, é possível desenvolver tecnologia para extrair elementos valiosos, ignorando a etapa de redução de tamanho, que é custosa e geralmente representa mais de 50% do gasto energético no processo de moagem", afirmou.

Um caso importante no Brasil é a mina de Araxá, da CBMM, em Minas Gerais.

O Brasil tem interesse em integrar plantas para extrair produtos secundários. Aguilar e outros se reuniram recentemente com representantes do IHR e da Associação Brasileira de Engenharia Automotiva (AEA). "Eles agora têm financiamento para construir a primeira planta piloto no Brasil para testar todas essas tecnologias", destacou.

Além do processamento de subprodutos da mineração, Aguilar tem trabalhado em um projeto de eficiência energética que envolve a instalação de painéis solares em um trailer refrigerado para alimentar uma unidade de refrigeração e, consequentemente, reduzir o consumo de combustível.

Chile

Aguilar e outros pesquisadores solicitaram patentes no Chile para soluções semelhantes de recuperação de materiais. "No Chile, estamos trabalhando em projetos para valorização de escória de cobre", ressaltou.

"Estamos extraindo ferro e silício, que são materiais valiosos, e transformando-os em um material ou variação com alto valor comercial. Assim, passamos do que é erroneamente chamado de rejeito de mineração para um produto que pode ter alto valor comercial e que poderíamos chamar de material avançado. Desenvolvemos muitas linhas de pesquisa, já temos muito conhecimento e fizemos progressos significativos", complementou.

O Chile produz cerca de 4,6 Mt/a (milhões de toneladas por ano) de escória e cerca de 70 Mt de escória de cobre se acumularam no país. O material pode conter cerca de 40% de ferro e 15% de silício.

A produção de uma tonelada de cobre pode gerar até 3 de escória. Tradicionalmente, engenheiros de mineração aprendem na universidade a considerar a escória como resíduo, em vez de algo que pode ser monetizado.

Para Aguilar, essa mentalidade precisa mudar e as futuras instalações de processamento de minas devem ser projetadas, desde a concepção, visando extrair diferentes materiais.

O Chile deu os primeiros passos nesse caminho. A mineradora de minério de ferro CMP construiu a planta de Magnetita na região do Atacama, onde, desde 2008, o material anteriormente indesejado da mina de cobre Candelaria, da Lundin Mining, é hoje reprocessado para obter minério de ferro, que é então transformado em pelotas para exportação.

"Este é um exemplo claro de sucesso, onde algo que antes era considerado resíduo e que na verdade tem valor comercial agora está sendo reprocessado em uma planta anexa para capturar esse valor, em vez de continuar explorando recursos naturais", disse Aguilar.

Amônia verde

Em termos de seu trabalho com a MIGA, a linha de pesquisa de Aguilar está relacionada à corrosão e ao desgaste.

A amônia é relativamente mais fácil de transportar e armazenar do que o hidrogênio puro e tem casos de uso estabelecidos, incluindo a produção de fertilizantes.

Aguilar concentra-se em materiais para aplicações de armazenamento, bem como em eletrocatalisadores, como os usados em unidades de eletrólise. As unidades de eletrólise separam a água em oxigênio e hidrogênio, este último elemento considerado "verde" quando os eletrolisadores são alimentados por energias renováveis.

Destacando o interesse do IHR em colaborar com a MIGA, Aguilar disse que está desenvolvendo atualmente "eletrodos com determinados componentes para obter eletrodos que sejam realmente de baixo custo, tenham boa capacidade e alta eficiência para a produção de hidrogênio, e que possam ser comercialmente viáveis no próximo ano. Nesse contexto, o IHR também está muito interessado em colaborar com o Instituto do Milênio."

A agência de desenvolvimento chilena Corfo concedeu subsídios para fábricas de eletrolisadores. O país conta com projetos de amônia verde em fase de licenciamento, voltados para exportação, nas regiões de Magalhães e Antofagasta. Serão necessários diversos gigawatts em capacidade de eletrolisadores.

Também estão no horizonte unidades de amônia verde de pequena escala, como a produção distribuída de fertilizantes.