O potencial mineral capixaba: mármore, granito, salgema e… terras raras

Conteúdo Publicado na Revista Aço5.0BR

Aparecem, com certa frequência na mídia capixaba, referências à importância das “terras raras” e como isso pode ser um novo vetor de desenvolvimento econômico do Espírito Santo. Nosso Estado já se destaca como região de grande relevância no setor de mármore e granito e a nova fronteira mineral que será aberta com a exploração da salgema. Surge agora o tema das “terras raras”, mas o que é bem isso?
Esta reflexão tem que se iniciar por Guarapari, um destino turístico conhecido em todo o país, há décadas, por suas areias monazíticas, atributo que nomeia uma de suas principais praias, a de Areia Preta. Originalmente estas características das praias de Guarapari chamaram a atenção por causa da radiação gama natural, de baixa intensidade (medida em Sievert ou Sv), que somada à emissão de gás radônio, se julga benéfica à saúde. Isto deu ao município de Guarapari a alcunha de Cidade Saúde. Como estas areias não possuem traços de urânio, são seguras e se diferenciam de outras praias radioativas.

O termo monazítico se origina do grego “monazein” que significa “estar sozinho”, e como estes minerais fosfáticos concentram diversos elementos químicos diferentes, também são comumente chamados de “terras raras”, minerais que apresentam grande incidência de um grupo de 17 elementos químicos como neodímio, tório, cério, lantânio, samário, dentre outros, usados em produtos de alta tecnologia na indústria mundial (como p.ex., turbinas eólicas, motores elétricos, baterias para carros elétricos, tecnologia espacial, computação, navegação e microeletrônica geral, dentre outros).

Inicialmente, o principal uso das terras raras foi como fonte de tório (Th) para as lâmpadas incandescentes, no final do século XIX e início do século XX. A partir do século XXI se tornam onipresentes na economia mundial.

O Brasil possui uma das maiores reservas de terras raras do mundo, mas ainda apresenta pouca exploração e processamento desses materiais. No Estado, a Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes) realiza diversos estudos de alta qualidade que identificam e mapeiam a presença destes elementos em solo capixaba, já que também estão presentes em Meaípe e na região serrana, com fortes indícios de que, aqui, existem reservas significativas de terras raras.

Existem quatro tipos diferentes de monazita com grande teor de terras raras, dependendo da composição relativa dos elementos no mineral fosfático (https://pt.wikipedia.org/wiki/Monazita): Monazita-Cério (Ce, La, Nd, Th, Y) PO4, Monazita-Lantânio (La, Ce, Nd)PO4 , Monazita-Neodímio (Nd, La, Ce)PO4 e Monazita-Samário (Sm, Gd, Ce, Th)PO4.

Na tabela periódica, a maior parte destes elementos estão agrupados e identificados como Lantanídeos:

Os lantanídeos apresentam características magnéticas devido à presença de elétrons desemparelhados nos orbitais atômicos 4f. A combinação do movimento orbital e do spin desses elétrons desemparelhados cria um momento magnético intenso, gerando um comportamento semelhante ao de microímãs.

Essa condição resulta em momentos magnéticos intensos que conferem às estas espécies propriedades paramagnéticas, isto é, de forte atração em um campo magnético. A presença desses elétrons desemparelhados faz dos lantanídeos a maior família de metais magnéticos, sendo que a força magnética varia de acordo com o número de elétrons 4f desemparelhados.

Em tempo: é assunto recorrente de que Química é uma matéria “chata”, com pouco apreço dos estudantes por esta disciplina. Talvez isto esteja associado como a matéria é apresentada, de forma enfadonha e apoiada em “decorebas” inúteis. Iniciar o estudo da tabela periódica apresentando o rico assunto das terras raras poderia ser uma estratégia adequada, incluindo contextualização geopolítica, como a questão das terras raras no conflito Rússia-Ucrânia.

Apesar de abundante em alguns solos monazíticos, a concentração de terras raras é baixa, daí seu nome. Isto implica que todos os processos de mineração e processamento destes minerais se tornam extremamente caros, quase inviáveis, e de grande risco ambiental, por exigirem mineração de grandes volumes de areia monazítica para extrair uma pequena quantidade de material útil. Além disso, os resíduos destes eventuais processos possuem características de grande toxidez e até radioativos, o que aumentam os custos operacionais e de licenciamento destes empreendimentos. Um problema adicional é a forte erosão que ocorre nas praias das regiões com maior incidência de terras raras, que obrigam o poder público capixaba a medidas de longo prazo para mitigação deste fenômeno.

Desta forma, apesar do potencial econômico do Espírito Santo nesta seara, existem grandes desafios econômicos e regulatórios para que tal potencial se concretize em atividade real. O alto investimento e o longo retorno, associado ao complexo processo de licenciamento ambiental são atualmente os grandes entraves observados para este tipo de operação. Adicionalmente, escassez de mão de obra qualificada é outro fator limitante para as etapas do desenvolvimento científico e tecnológico de projetos associados às terras raras, cabendo aí um ponto de atenção para que nosso Estado não perca uma oportunidade histórica e “venha morrer na praia”.