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INCT 2014: PATRIA Processamento e Aplicação de Ímãs de Terras Raras para Indústria de Alta Tecnologia

Processo: 14/50887-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de julho de 2017 - 30 de junho de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Convênio/Acordo: CNPq - INCTs
Pesquisador responsável:Fernando Jose Gomes Landgraf
Beneficiário:
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Assunto(s):Engenharia de materiais  Engenharia metalúrgica  Terras raras  Indústria de alta tecnologia 

Resumo

A proposição do projeto INCT - Processamento e Aplicação de Ímãs de Terras Raras para Indústria de Alta Tecnologia - PATRIA, tem como objetivo construir as bases de apoio científico e tecnológico ao desenvolvimento da cadeia produtiva de terras raras no Brasil, abordada tanto do ponto de vista estratégico como e econômico. Do ponto de vista estratégico, este tema tem sido recorrente em diversos fóruns e inserido em documentos de políticas públicas, a exemplo do Plano Nacional de Mineração 2030 (PNM-2030, MME, 2011), da Estratégia Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação (ENCTI, MCTI, 2011) e do Plano Brasil Maior (PBM/Mineração, MDIC/ABDI, 2012). Em paralelo, vários estudos foram elaborados pelos ABDI (2011) e CGEE (2013) e comissões especiais no Senado (2013) e na Câmara dos Deputados resultando em recomendações sobre a necessidade de desenvolver a Cadeia Produtiva de Terras Raras no Brasil. Além disso, dados recentes do DNPM revelam que o potencial de reservas de terras raras no Brasil é tão significativo quanto o da China, maior produtor mundial. No que tange o aspecto econômico, vale destacar que em decorrência de diversas reuniões no BNDES, com participação de empresas de mineração que podem extrair terras raras de seus rejeitos, bem como empresas consumidoras destes elementos (a exemplo de ímãs e catalisadores), há um grande interesse na oferta nacional dos elementos terras raras. A partir de então está sendo formatado, ainda que em caráter preliminar, um possível arranjo de parcerias entre empresas e os setores de governo para que num futuro próximo se estabeleça uma cadeia produtiva de terras raras no país. A atual crise no suprimento das terras raras ocorre justamente em um momento de crescimento da demanda por estes elementos na indústria de alta tecnologia, que esbarra na política chinesa de cotas de exportação, aumentando a insegurança quanto a interrupção no fornecimento desses elementos e dificultando a adoção de tecnologias neles baseadas. A fim de reverter essa situação, a busca por fontes alternativas de terras raras é vista como uma ação prioritária e estratégica por diversos países demandantes destes elementos em sua indústria. O mercado global de super ímãs à base de terras raras é estimado em cerca de 75 mil toneladas/ano, representando mais de US$ 7 bilhões. Além disso, as aplicações deles dependentes movimentam mundialmente centenas de bilhões de dólares. Neste campo de aplicações, aquelas relacionadas à geração de energias limpas, em especial a eólica, representam o maior crescimento. No Brasil, os planos de crescimento do parque eólico, atualmente em cerca de 2,8 GW, apontam para 8,7 GW em 2017, sendo que as principais empresas no mercado nacional, como a IMPSA, WEG e Wobben empregam tecnologia com ímãs de terras raras. Esta capacidade representa apenas 2,6% do potencial brasileiro estimado de geração de energia eólica, que é da ordem de 300 GW, o que indica amplo crescimento futuro do mercado consumidor de aerogeradores e, consequentemente, dos ímãs de terras raras. O mercado nacional deve atingir em curto prazo a demanda de pelo menos 1000 toneladas por ano destes ímãs evoluindo para 2000 a 3000 toneladas por ano em médio prazo (10 anos). Neste contexto, o domínio tecnológico de todas etapas da cadeia produtiva, desde os processos de concentração mineral até a fabricação do ímã propriamente dito, é fundamental para o estabelecimento de iniciativas empresariais nesta cadeia produtiva. O projeto de estabelecimento de um INCT como o “PATRIA - Processamento e Aplicações de Terras Raras para a Indústria de Alta Tecnologia” é de essencial importância, uma vez que propõe criar as bases fundamentais em pesquisa e formação de recursos humanos para apoiar o desenvolvimento tecnológico necessário a esta cadeia produtiva, constituindo uma rede de conhecimento baseada em instituições de reconhecida competência no cenário nacional e internacional. Este projeto tem escopo de atuação em cada uma das etapas da cadeia produtiva, dividida em macroáreas de tecnologia, como processamento mineral, envolvendo concentração e separação de óxidos de terras raras, metalurgia e obtenção de ligas para ímãs (Nd-Fe-B), tecnologias de processamento de ímãs e caracterização microestrutural e de propriedades magnéticas, usinagem, proteção contra corrosão e projeto de máquinas elétricas com ímãs. Esta proposta vem atender a uma demanda estratégica para o país no campo da nova economia baseada em energia renovável com baixo impacto de geração de carbono. Para tal é acertada a iniciativa de, através de um INCT, evoluir a competência já existente no país em nível acadêmico para um nível semi-piloto, identificando-se assim as condicionantes a serem satisfeitas para a transferência tecnológica e sua eficiente incorporação no meio industrial. Não obstante, a busca do domínio tecnológico, só se fará sustentável e efetiva se a componente cientifica também estiver incorporada nas linhas de pesquisa do INCT. Em face a isso pretende-se, no âmbito do referido projeto abordar temas referentes ao estado-da-arte das diversas etapas da cadeia produtiva, em especial quanto a aspectos de sustentabilidade, redução de impacto ambiental, dependência de terras raras críticas (Dy, Tb), reciclagem, tecnologias de processamento e fabricação. O INCT-PATRIA terá como principal resultado reconhecimento pela sociedade brasileira como referência no desenvolvimento científico e tecnológico e de formação de recursos humanos, pela sua contribuição à indústria brasileira na busca de soluções completas em processos, produtos e negócios inovadores, apoiando com base no conhecimento o desenvolvimento competitivo e sustentável da cadeia produtiva nacional de ímãs à base de terras raras. Adicionalmente, a criação do INCT aqui proposto servirá como fator consolidante do país, em nível mundial, como um dos pólos/países atuantes na cadeia produtiva de terras raras e seus produtos. (AU)