Espectômetro Raman utilizado para caracterizar grafeno por técnica óptica

Grafeno e ímãs de terras raras revolucionam a produção industrial

Maior produtor de ferro, ouro e nióbio do país, o estado de Minas Gerais agora aposta em tecnologia para explorar também material de altíssimo valor agregado que está revolucionando a indústria contemporânea. São as chamadas supercommodities -grafeno e terras raras- presentes em semicondutores e processadores da microeletrônica, baterias de última geração, telas superfinas sensíveis ao toque e aços de ligas levíssimas, entre outras aplicações.

São as chamadas supercommodities -grafeno e terras raras- presentes em semicondutores e processadores da microeletrônica, baterias de última geração, telas superfinas sensíveis ao toque e ímãs de terras raras, entre outras aplicações.

O projeto mais ambicioso é o MG Grafeno, que aportará investimentos de R$ 21,3 milhões para a produção, ainda em escala piloto, de grafeno a partir do grafite natural, o mesmo material presente no lápis. O estado tem uma das maiores reservas de grafite de alta qualidade do mundo.

Enquanto uma tonelada de grafite hoje é comercializada por US$ 1.000 no mercado internacional, o mesmo volume de grafeno custa 500 vezes mais. Dependendo da aplicação, o grama do grafeno custa aproximadamente US$ 1.000.

O grafeno é um nanomaterial, formado a partir de átomos de carbono, dispostos em formato hexagonal, com inúmeras características e aplicações. É
maleável, leve, ultrarresistente (mais do que o aço), transparente, impermeável e condutor de eletricidade e de calor.

É um material bidimensional, com alto poder de recobrimento, com aplicações em compósitos, tintas e vernizes com propriedades anticorrosivas, por exemplo. Também poderá ser empregado em membranas para filtração e dessalinização de água do mar, entre outras aplicações.

renovação mineral

Será usado também para aumentar a capacidade e reduzir ainda mais o tamanho de microprocessadores dos smartphones, tablets, computadores, telas sensíveis, sensores e transmissores de informações de máquinas e equipamentos inteligentes conectados à internet.

A iniciativa MG Grafeno é uma parceria da Codemig (Companhia de Desenvolvimento Econômico do Estado de Minas Gerais) com a UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais) e o CDTN (Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear), ligado ao Ministério da Ciência e Tecnologia.

A unidade, que inicialmente terá capacidade de produzir 30 kg de grafeno de alta qualidade por ano, poderá ser multiplicada para operar em escala industrial, produzindo várias toneladas por ano.

A proposta não é apenas agregar valor a um bem mineral, mas formar uma massa crítica com mão de obra qualificada para trabalhar com tecnologia de ponta em toda uma cadeia de produção que vem junto com as aplicações do grafeno.

No mundo, há menos de dez empresas que fabricam e exploram suas aplicações. O grafeno será produzido a partir da grafita natural. As reservas mundiais de grafita chegam a 131,4 milhões de toneladas, sendo que 59,5 milhões de toneladas estão no Brasil.

Manipulação de filme de grafeno

NIÓBIO E ÍMÃS

A maior jazida do mundo de nióbio, um dos metais mais leves e resistentes da natureza, fica em Araxá (MG). Esse metal permite que a indústria siderúrgica produza aços de liga leve e de alto valor, que têm inúmeras aplicações industriais.

A exploração em Araxá é feita pela CBMM (Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração), empresa parceira da Codemig e que responde por 75% da produção mundial de nióbio.

Um dos subprodutos da exploração do nióbio são os óxidos de terras raras. Em parceria com a Codemig, a CBMM desenvolveu a tecnologia para a separação e a obtenção dos óxidos de terras raras.

A partir do domínio tecnológico da obtenção desses óxidos, surgiu outra iniciativa da Codemig: o Laboratório-Fábrica de Ligas e Ímãs de Terras Raras, em parceria com a Fundação Certi e contando com a participação do Instituto de Pesquisas Tecnológicas, da Universidade Federal de Santa Catarina e da CBMM.

O desenvolvimento da tecnologia e a produção de ímãs de alta potência em Minas Gerais representam um grande avanço na agregação de valor às reservas de terras raras existentes no estado e um passo decisivo para o fomento de toda cadeia produtiva de motores e geradores elétricos de alta eficiência.

Os ímãs de terras raras são componentes-chave de aplicações intensivas em energia, como aerogeradores e motores elétricos para máquinas industriais, eletrodomésticos, elevadores e carros híbridos e elétricos, além de constituir um dos grandes responsáveis pelo aumento da eficiência energética.