Elementos de terras raras, explicados

Por Madeline Ruid em 13 de julho de 2023

Apesar do nome, os elementos de terras raras (REEs) são um grupo relativamente abundante de 17 elementos metálicos. Na verdade, os três REEs mais abundantes, cério, lantânio e neodímio, são mais abundantes que o chumbo.1 As propriedades fluorescentes, condutivas e magnéticas dos REEs os tornam um componente essencial em mais de 200 aplicações e produtos, incluindo tecnologias digitais e limpas disruptivas. como veículos eléctricos (VE), robótica e turbinas eólicas.2,3 À medida que estas tecnologias se tornam mais difundidas, esperamos que a procura por REE aumente significativamente. E, na nossa opinião, as fortes perspectivas de procura, aliadas aos esforços contínuos para diversificar a cadeia de abastecimento global de REE, podem potencialmente criar oportunidades de investimento atraentes nos próximos anos.

Os 17 elementos de terras raras consistem nas 15 séries de lantanídeos da tabela periódica, bem como no escândio e no ítrio.5 Esses metais brilhantes prateados a brancos prateados são frequentemente maleáveis ​​e exibem propriedades especiais, o que ajuda a explicar por que podem ser utilizados em um gama de aplicações industriais. Por exemplo, neodímio, disprósio, térbio e samário podem ser usados ​​para criar alguns dos ímãs mais fortes possíveis. Chamados de ímãs permanentes de terras raras, eles desempenham um papel crucial na conversão de energia eólica em eletricidade.6 Esses ímãs também são fundamentais para o desempenho da maioria dos motores de veículos elétricos (VE), robôs e equipamentos de automação de fábrica. Os ímãs de neodímio-ferro-boro (NeFeB), os ímãs de terras raras mais fortes disponíveis no mercado, são os mais usados ​​nessas tecnologias.7

Európio, ítrio, érbio e neodímio são quatro REEs que possuem propriedades luminescentes, o que os torna úteis para tecnologias de consumo, como TVs e smartphones.8,9 O cério e o lantânio possuem propriedades catalíticas e elétricas que os tornam úteis em processos químicos, catalisadores, e tecnologias de baterias.10 Em suma, a maioria das pessoas utiliza diversas tecnologias que contêm REEs todos os dias.

Na nossa opinião, a utilização de elementos de terras raras em tantas tecnologias e produtos cria uma forte perspetiva de crescimento da procura para a indústria. De acordo com uma estimativa, prevê-se que a procura por óxidos de terras raras aumente de 171.300 toneladas métricas em 2022 para 238.700 toneladas métricas até 2030.11 O aumento da utilização de ímanes de terras raras como parte das transições digitais e de energia limpa em curso cria os ventos favoráveis ​​mais significativos para os REE. crescimento da demanda. Em 2021, os ímanes representaram 43,2% da procura global de REE.12 Prevê-se que a procura por ímanes NdFeB cresça a uma taxa composta de crescimento anual de 7,5% entre 2023 e 2040.13

É provável que estas transições continuem a clara mudança no perfil da procura de REE. A procura está a afastar-se dos REE, como o lantânio e o cério, que são utilizados em casos de utilização mais tradicionais, como processos químicos, e a deslocar-se para os REE utilizados em ímanes, como o neodímio e o disprósio.

Algumas empresas de tecnologia limpa, especialmente produtores de equipamentos de energia elétrica e eólica, estão à procura de formas de reduzir ou mesmo eliminar totalmente os REE devido aos seus potenciais impactos ambientais e preços voláteis. Notavelmente, durante o Dia do Investidor anual da Tesla em março de 2023, Colin Campbell, vice-presidente de Engenharia de Powertrain da Tesla, anunciou que a futura unidade de acionamento da empresa usa um motor de ímã permanente de próxima geração que não usará quaisquer materiais de terras raras.14 Campbell não ofereceu mais detalhes ou calendários para a eliminação progressiva.

Na nossa opinião, se os esforços para reduzir os REE por parte da Tesla e de outras empresas de tecnologia limpa forem bem-sucedidos, acreditamos que ainda deverão ter um impacto relativamente limitado na procura de REE, pelo menos durante os próximos anos. Em primeiro lugar, prevê-se que as reduções na utilização de terras raras em sistemas de energia eólica por megawatt de capacidade sejam superadas pelo crescimento da capacidade global de energia eólica até 2030.15

Em segundo lugar, acreditamos que o crescimento dos VE também poderá superar a diminuição da utilização de REE na indústria dos VE. Os ímanes de terras não raras para VE ainda não estão amplamente disponíveis comercialmente e geralmente ainda têm um custo considerável em termos de peso e eficiência.16