Todos os minerais críticos que os EUA precisam anualmente para aplicações em energia, defesa e tecnologia já estão sendo extraídos em instalações existentes nos EUA, de acordo com uma nova análise publicada recentemente na revista Science.
A questão? Esses minerais, como cobalto, lítio, gálio e elementos terras raras, como neodímio e itérbio, estão atualmente sendo descartados como rejeitos de outras correntes minerais, como ouro e zinco, afirmou Elizabeth Holley, professora associada de engenharia de minas da Colorado School of Mines e principal autora do novo artigo.
“O desafio está na recuperação”, disse Holley. “É como tirar sal da massa do pão – precisamos fazer muito mais pesquisa, desenvolvimento e políticas para tornar a recuperação desses minerais críticos economicamente viável.”
Para conduzir a análise, Holley e sua equipe construíram um banco de dados de produção anual de minas de metais autorizadas federalmente nos EUA. Eles usaram uma técnica de reamostragem estatística para parear esses dados com as concentrações geoquímicas de minerais críticos nos minérios, recentemente compiladas pelo U.S. Geological Survey, Geoscience Australia e o Geologic Survey of Canada.
Usando essa abordagem, a equipe de Holley foi capaz de estimar as quantidades de minerais críticos sendo extraídos e processados anualmente em minas de metais nos EUA, mas que não estão sendo recuperados. Em vez disso, esses minerais valiosos estão indo parar em rejeitos descartados que devem ser armazenados e monitorados para evitar contaminação ambiental.
“Esta é uma nova perspectiva sobre ‘frutos ao alcance’ – mostramos onde cada mineral crítico existe e os locais onde até 1% de recuperação de um determinado mineral crítico poderia fazer uma grande diferença, em muitos casos reduzindo dramaticamente ou até eliminando a necessidade de importar esse mineral”, disse Holley.
A análise na Science examina um total de 70 elementos usados em aplicações que vão desde eletrônicos de consumo, como celulares, até dispositivos médicos, satélites, energia renovável e caças, e mostra que os subprodutos não recuperados de outras minas dos EUA poderiam atender à demanda por todos, exceto dois – platina e paládio.
Entre os elementos incluídos na análise estão:
- Cobalto (Co): O metal azul-acizentado lustroso, um componente chave nas baterias de carros elétricos, é um subproduto da mineração de níquel e cobre. Recuperar menos de 10% do cobalto atualmente extraído e processado, mas não recuperado, seria mais do que suficiente para abastecer todo o mercado de baterias dos EUA.
- Germanium (Ge): O semimetal frágil e branco-prateado usado em eletrônicos e óticas infravermelhas, incluindo sensores em mísseis e satélites de defesa, está presente em minas de zinco e molibdênio. Se os EUA recuperassem menos de 1% do germanium atualmente extraído e processado, mas não recuperado, não precisaria importar nenhum germanium para atender às necessidades da indústria.
Os benefícios da recuperação aprimorada não são apenas econômicos e geopolíticos, mas também ambientais, disse Holley – recuperar esses minerais críticos em vez de enviá-los para pilhas de rejeito reduziria o impacto ambiental dos resíduos minerários e abriria mais oportunidades para reutilização em construção e outras indústrias.
“Agora que sabemos quais locais são frutos ao alcance, precisamos realizar análises detalhadas dos minerais nos quais esses elementos químicos residem e, em seguida, testar as tecnologias adequadas para a recuperação desses elementos a partir desses minerais específicos,” disse Holley. “Também precisamos de políticas que incentivem os operadores de minas a incorporar infraestrutura adicional de processamento. Embora esses elementos sejam necessários, seu valor de mercado pode não ser suficiente para motivar os operadores a investir em novos equipamentos e processos sem as políticas certas em vigor.”
Os co-autores do artigo são Karlie Hadden, candidata a doutorado em geologia; Dorit Hammerling, professora associada de matemática aplicada e estatística; Rod Eggert, professor de pesquisa de economia e negócios; Erik Spiller, professor de pesquisa de engenharia de minas; e Priscilla Nelson, professora de engenharia de minas.