*José Tadeu Arantes 

De acordo com a revista Brasil Mineral (edição de 04.12.2019) – “a Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM) concluiu em novembro negociação que permitirá à empresa ser acionista minoritária da 2DM, empresa de Singapura que produz e desenvolve tecnologias com grafeno.

Segundo a CBMM, a parceria é estratégica, já que foi identificada, no grafeno, uma potencial sinergia de aplicações com o nióbio para a produção de uma nova geração de baterias elétricas, inclusive para veículos elétricos, além de aplicações em segmentos como o da construção e infraestrutura, eletroeletrônicos, entre outros. O grafeno é um material composto por uma fina camada de grafite e considerado o material mais condutivo e rígido do mundo, cerca de 100 vezes mais resistentes do que o aço. 

O acordo entre a CBMM e a 2DM prevê o direito futuro da empresa brasileira em adquirir, por valor pré-fixado, ações da empresa, fundada dentro da Universidade Nacional de Singapura, o principal centro de pesquisa do grafeno na Ásia. Segundo a CBMM, o potencial versátil do material, derivado do grafite, vem sendo discutido ao longo dos anos e suas competências como aditivo industrial para melhorar propriedades de estruturas têm se destacado entre os materiais avançados. 

A CBMM explicou à Agência Brasil que o objetivo é produzir uma mistura de nióbio com grafeno, algo parecido com o que já vem sendo feito com outros metais (aço e ferro, por exemplo), de forma a criar materiais ainda mais resistentes, leves e até mesmo elásticos. O nióbio pode ser aplicado na construção de foguetes, aviões, turbinas, peças automotivas, estruturas metálicas, navios, trilhos, baterias, sensores, lentes, supercondutores, navios, oleodutos e muito mais”. 

Minério de Ferro – exportações somam 250 milhões toneladas

Ainda e de acordo com a Brasil Mineral – “segundo dados do Sindicato Nacional da Indústria da Extração do Ferro e Metais Básicos (Sinferbase), as exportações de minério de ferro em outubro de 2019 somaram 27,259 milhões de toneladas, um declínio sobre os 32,411 milhões de toneladas do mesmo mês de 2018. Na comparação anual do acumulado até outubro, as exportações caíram de 291 milhões de toneladas, em 2018, para 250,1 milhões de toneladas neste ano. As exportações de minério da Vale e suas coligadas somaram 25,365 milhões de toneladas em outubro de 2019. Na comparação do acumulado dos dez primeiros meses, Vale e coligadas passaram de 287,7 milhões de toneladas para 231,7 milhões de toneladas.

As vendas externas de pelotas somaram 2,498 milhões de toneladas em outubro de 2019. No acumulado até outubro, as exportações caíram de 28,229 milhões de toneladas, em 2018, para 20,301 milhões de toneladas neste ano. Já as vendas de minério de ferro no mercado nacional caíram de 2,337 milhões de toneladas em outubro de 2018 para 2,112 milhões de toneladas em outubro deste ano. No acumulado, a queda foi de 23,730 milhões de toneladas, em 2018, para 21,359 milhões de toneladas neste ano.

Pesquisa testa o uso de nióbio como catalisador em célula a combustível*

O Brasil é o maior produtor mundial de nióbio, concentrando aproximadamente 98% das reservas ativas do planeta. Utilizado na composição de ligas metálicas, principalmente de aço de alta resistência, esse elemento químico tem um espectro de aplicações tecnológicas quase ilimitado, que vai de telefones celulares a turbinas de aviões. Mas praticamente toda a produção brasileira é destinada à exportação, na forma de commodity.

Outra substância de que o país dispõe em grande quantidade, mas pouco usa, é o glicerol, um subproduto de reações de saponificação de óleos ou gorduras na indústria de sabões e detergentes ou de reações de transesterificação na indústria de biodiesel. Neste caso, a situação é até pior, porque o glicerol é, muitas vezes, tratado como rejeito, de difícil descarte.

Um estudo realizado na Universidade Federal do ABC (UFABC) juntou o nióbio e o glicerol em uma solução tecnológica promissora: a produção de células a combustível. A pesquisa foi publicada como matéria de capa pela revista ChemElectroChemtarget: Niobium enhances electrocatalytic Pd activity in alkaline direct glycerol fuel cells.

“Em princípio, a célula funcionará como uma pilha, alimentada por glicerol, para recarregar pequenos dispositivos eletrônicos, como telefones celulares ou laptops, podendo ser usada em regiões onde não há linha de transmissão elétrica. Depois, a tecnologia poderá ser adaptada para fornecer energia elétrica a automóveis e até a pequenas residências. Não há limites para aplicações no longo prazo”, disse à Agência FAPESP o químico Felipe de Moura Souza, primeiro autor do artigo. Souza é tem bolsa da FAPESP na Doutorado Direto.

A célula converte em energia elétrica a energia química da reação de oxidação do glicerol [C3H8O3] no ânodo e de redução do oxigênio [O2] do ar no cátodo, resultando, na operação completa, gás carbônico e água [veja, na figura, a representação esquemática do processo]. A reação total é C3H8O3 (líquido) + 7/2 O2 (gasoso) → 3 CO2 (gasoso) + 4 H2O (líquido.

“O nióbio [Nb] entra no processo como um cocatalisador, coadjuvando a ação do paládio [Pd], utilizado como ânodo na célula a combustível. A adição do nióbio possibilita reduzir pela metade a quantidade de paládio, barateando o custo da célula. Ao mesmo tempo, aumenta expressivamente sua potência. Mas sua principal contribuição é diminuir o envenenamento eletrocatalítico do paládio, resultante da oxidação de intermediários fortemente adsorvidos como o monóxido de carbono, no funcionamento de longa duração da célula”, explicou Mauro Coelho dos Santos, professor da UFABC, orientador do doutorado direto de Souza e coordenador do estudo em pauta.

Do ponto de vista ambiental, que mais do que nunca deve ser um critério determinante nas escolhas tecnológicas, a célula a combustível alimentada por glicerol é considerada uma solução virtuosa, por poder substituir motores a combustão baseados em combustível fósseis.

Além de Souza e Santos, o estudo teve a participação de Paula Böhnstedt, apoiada pela FAPESP com bolsa de iniciação científica, de Victor dos Santos Pinheiro apoiado pela FAPESP com bolsa de doutorado, de Edson Carvalho da Paz, Luanna Silveira Parreira, apoiada pela FAPESP com bolsa de pós-doutorado e de Bruno Lemos Batista, apoiado pela FAPESP com Auxílio a Jovens Pesquisadores.

*Correspondente da Agência FAPESP

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