Por Simon Rosental
A origem
No decorrer da década de 1930, muitos cientistas alemães e austríacos de origem judaica, de altíssimo nível, fugiram dos seus países devido ao recrudescimento do nazismo. A maioria foi para os EUA, para a antiga União Soviética, Inglaterra, França, etc. Alguns vieram para o Brasil.
Para São Paulo veio um grupo liderado pelo Professor Paul Krumholtz, que era cientista, professor e empresário. Fundaram a Orquima, que como o nome indica trabalhava com materiais orgânicos. Tinham uma forte competência em produção, análise química e pesquisa e desenvolvimento (P&D). Inventaram produtos e venderam patentes de materiais somente compatíveis com a tecnologia dos países desenvolvidos.
Além disso, Paul Krumholtz era professor de química de uma universidade pouco expressiva na época e que veio a se tornar a USP. Krumholtz e mais alguns professores, sendo vários deles imigrantes, legaram à universidade conhecimento até então inexistente no Brasil.
Em 1949, a Orquima resolveu mudar de ramo, passando a trabalhar com Terras Raras a partir do mineral monazita, proveniente de Buena, localizada no norte do Estado do Rio de Janeiro, de Guarapari, no Espírito Santo e de Cumuruxatiba, no sul da Bahia. Juntamente com a monazita eram obtidos também os minerais: ilmenita (titanato de ferro), rutilo (óxido de titânio) e zirconita (silicato de zircônio). Estes quatro minerais obtidos simultaneamente eram conhecidos como “minerais pesados úteis”. Processavam também o mineral ambligonita, obtendo sais de lítio.
Em 1960 a empresa foi estatizada, uma vez que, no tratamento químico da monazita, restava um subproduto contendo tório e urânio, denominado Torta II, que era estocado. Na época cogitava-se da utilização de energia nuclear no Brasil para gerar energia elétrica, e o elemento mais visado para ser o combustível nuclear era o tório (e não o urânio). Surgiu então o movimento “o tório é nosso”, o que contribuiu para tirar a empresa das mãos desses profissionais estrangeiros supercompetentes e passar a ser administrada por burocratas.
O período de ouro das Terras Raras no Brasil foi a década de 1950, sendo a empresa e seus dirigentes respeitados no mercado interno, no exterior e no meio acadêmico.
As Terras Raras
São denominadas Terras Raras o conjunto de 15 elementos químicos constituídos pela família dos lantanídeos mais o ítrio. Os elementos são os seguintes:
Leves: lantânio, cério, praseodímio e neodímio.
Médios: samário, európio e gadolínio.
Pesados: térbio, disprósio, hólmio, érbio, túlio, itérbio, lutécio e ítrio.
Alguns autores incluem o escândio e o promécio, sendo que este ocorre na natureza apenas em traços nos minerais de urânio, como consequência da fissão espontânea do U238.
As Terras Raras não são nem “terras” e muito menos “raras”. Pelo contrário, atualmente as reservas são bastante abundantes. A título de exemplo, o túlio, elemento menos abundante, é tão comum como o bismuto e mais comum do que arsênio, cádmio, mercúrio e selênio.
Estes elementos são encontrados na natureza em vários tipos de minerais, sendo que, no Brasil, o mineral utilizado industrialmente era a monazita.
As Terras Raras como também outros elementos tais como nióbio, tântalo, molibdênio, zircônio, titânio e outros, são conhecidos como “materiais da terceira onda”, por serem aplicados em tecnologias de ponta ou altamente sofisticados.
Usos das Terras Raras.
A monazita foi muito importante no final do século 19 e início do século 20 por ser matéria prima para a obtenção do nitrato de tório, usado em diversos países desenvolvidos da época para iluminação pública, então a gás. Primeiramente o gás era produzido pela queima de óleo de baleia e com o advento do petróleo, a partir do querosene. Com o início da utilização de eletricidade em iluminação pública, a monazita perdeu importância. Com o advento da 2ª Guerra Mundial, a monazita voltou a ser importante, devido ao urânio, para fins bélicos. Ao longo de décadas, desde o início do século 20, as Terras Raras eram usadas na forma de “mischmetal”, obtido a partir da eletrólise de sais fundidos do cloreto de Terras Raras cristalizado, servindo como liga pirofórica (pedra de isqueiro) e na siderurgia como agente dessulfurante. Todavia, após a guerra, a importância do mineral passou a recair sobre os elementos de Terras Raras, em forma cada vez mais pura.
As Terras Raras são utilizadas em inúmeras atividades industriais. A título de exemplo, seguem algumas aplicações:
“Fósforos” para tubos catódicos de TV em cores;
Ímãs permanentes para motores miniaturizados;
Levitação magnética (trem bala);
Ressonância magnética nuclear;
Cristais geradores de raios “laser”;
Supercondutores;
Absorvedores de hidrogênio (baterias de telefones celulares, carros elétricos, etc)
Catalisadores para craqueamento de petróleo, em refinarias;
Catalisadores para indústria automotiva (redução de poluição);
Ligas pirofóricas;
Cerâmicas especiais para indústria eletrônica;
Composição e polimento de vidros especiais;
Moderador de nêutrons (área nuclear);
Avião invisível;
Etc.
Etapas da produção de Terras Raras no Brasil
- Prospecção e pesquisa mineral.
- Lavra.
- Tratamento Físico de minérios (TFM)
- Processamento do minério separando o concentrado pesado (monazita + zirconita + ilmenita + rutilo) da fração leve (sílica).
- Em uma unidade com equipamentos eletrostáticos, eletromagnéticos e gravimétricos, separar cada um dos minerais pesados úteis.
- Tratamento Químico da Monazita (TQM)
- Processamento químico da monazita para produzir compostos de Terras Raras.
- Pesquisa e desenvolvimento.
Evolução da produção das Terras Raras no Brasil
A cronologia dos eventos relacionados à história da produção de Terras Raras no Brasil pode ser dividida em quatro fases:
1ª Fase: Década de 1950
APOGEU
O início da produção de Terras Raras e a de seus de compostos no Brasil ocorreu em 1949 com a Usina Santo Amaro (USAM), de propriedade da Orquima, localizada na cidade de São Paulo, a partir da monazita, gerada na Usina de Praia (UPRA) localizada em Buena, no município de São Francisco de Itabapoana, no norte do Estado do Rio de Janeiro, como também de Guarapari, no Espírito Santo e de Cumuruxatiba, no sul da Bahia
As características das unidades no período foram: a implantação e operação do Tratamento Químico da Monazita (TQM) dentro dos melhores padrões tecnológicos, em nível mundial, tanto em operações quanto em processos unitários da indústria química; a fabricação de produtos de alta qualidade e com reprodutibilidade; a grande ênfase na área de pesquisa e desenvolvimento, apresentando resultados práticos importantes, com a colocação no mercado de novos produtos; e a pesquisa e desenvolvimento para urânio e tório. Somam-se a essas, a projeção nacional e internacional com uma equipe técnica que gozava de grande prestígio, tanto no meio industrial quanto no científico, além da formação de vários profissionais que lá estagiaram, inclusive da Rhöne-Poulenc (Rhodia – França), atualmente uma das mais importantes produtoras de Terras Raras do mundo. Estes profissionais tornaram-se técnicos de elevada formação em operação, desenvolvimento de processos e controle analítico. A maioria prestou relevantes serviços em outras empresas e centros de pesquisa.
2ª Fase: Décadas de 1960, 1970 e 1980.
ESTAGNAÇÃO
Em 1960, devido à presença de urânio e tório na monazita, elementos considerados estratégicos, ocorreu a estatização da ORQUÍMA, sendo suas atividades assumidas pela Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN).
Em 1974, foi fundada a NUCLEBRÁS e em 1976 criada a NUCLEMON, subsidiária que passa a ser responsável pela atividade.
Em 1988, a NUCLEBRÁS foi extinta e sucedida pelas Indústrias Nucleares do Brasil (INB).
Nesse período, ocorreram poucas evoluções tecnológicas e raros investimentos e, quando aconteciam, eram de forma tardia. Houve também uma estagnação das atividades de pesquisa e desenvolvimento, em descompasso com os países que atualmente são os detentores de tecnologia. Simultaneamente, foram suspensas as atividades de prospecção e pesquisa mineral em Buena. Essa época foi marcada pela falta de formação, atualização e treinamento das equipes técnicas; pela deficiência em engenharia e por unidades cada vez mais obsoletas, com o passar do tempo.
3ª Fase: Década de 1990
TENTATIVA DE RECUPERAÇÃO
Desde 1990 foi iniciado o salto tecnológico com o desenvolvimento do processo para obtenção dos óxidos individuais de Terras Raras em elevados graus de pureza, a partir de concentrados de Terras Raras produzido no TQM, em conjunto com o Instituto de Engenharia Nuclear (IEN).
Em julho de 1992, a NUCLEMON paralisa suas atividades industriais em São Paulo e, como consequência, também em Buena. O crescimento da cidade de São Paulo envolveu a USAM por uma vizinhança ativa de centros residenciais, comerciais e bancários, o que a isolou em local de alto valor imobiliário (Brooklin Paulista), tornando incompatível a presença de uma unidade industrial naquela região, notadamente pela existência de subprodutos radioativos. Todavia, mantém o desenvolvimento do processo para obtenção dos óxidos individuais de Terras Raras e inicia a implantação da Unidade de Demonstração de Extração por Solventes (UDES), em Buena.
Em novembro de 1993 começa a operação da UDES, utilizando matérias primas estocadas, que vai até outubro de 1996, encerrando-se os trabalhos, uma vez que a tecnologia estava consolidada.
Finalmente, em março de 1994, foi extinta a NUCLEMON e suas atividades assumidas pela holding, INB.
No período compreendido entre 1994 e 1998, efetuam-se estudos objetivando a retomada das atividades de tratamento físico e químico de minérios, com melhorias e otimizações, e as decisões, quanto às reativações, tomadas com base em estudos de viabilidade. Buena voltou a produzir em 1996. O novo TQM foi implantado nas instalações desativadas da usina de concentrado de urânio em Caldas, sul de Minas Gerais, em 1998/1999.
Entre as características das unidades nesse período, estão: o êxito no salto tecnológico com o desenvolvimento do processo para obtenção dos óxidos individuais de Terras Raras em elevados graus de pureza, a partir de concentrados, em conjunto com o Instituto de Engenharia Nuclear; a decisão de reativar o TQM com base em estudo de viabilidade, da mesma forma como ocorreu em Buena; o desenvolvimento de tecnologia alternativa; e a seleção apropriada do novo sítio, aproveitando as instalações e a infraestrutura da INB, em Caldas (MG).
Além destas: a conjugação da escolha do sítio e a nova tecnologia, que resultou na redução do investimento de R$ 16 milhões para cerca de R$ 2 milhões; a definição dos produtos a serem fabricados, em uma primeira etapa, em função do mercado nacional e da promoção de Programa de Qualidade, visando a garantia das especificações dos produtos, bem como sua reprodutibilidade. A implantação da unidade ocorreu conforme o cronograma físico e financeiro previsto e de acordo com o estudo de viabilidade, a previsão de resultado econômico-financeiro apontou uma taxa interna de retorno atrativa.
4ªFase: Década de 2000
FRUSTRAÇÃO
O TQM estava pronto para operar em janeiro de 1999. Lamentavelmente os órgãos ambientais só liberaram a licença em julho de 2004 quando não era mais esperada, ou seja, com atraso de quase cinco anos e meio.
Mas a equipe técnica que recebeu a incumbência de processar a pré-operação não conseguiu êxito. Eram técnicos remanescentes da produção de urânio, sem qualquer experiência com Terras Raras. A equipe técnica que participou de toda a jornada já estava afastada do projeto, seja por aposentadoria, mudança de atividade ou mudança de emprego. Quanto ao futuro, fica a dúvida em relação à continuidade do projeto. Cabe lembrar que todo empenho em alcançar a tecnologia consolidada na UDES (materiais para as tecnologias sensíveis) tornou-se incerto.
Mais uma vez o país perdeu o “bonde da história”.
Situação atual – perspectivas para o Brasil
É divulgado que o Brasil tem uma das maiores reservas de Terras Raras do mundo. Porém isto é uma mistura de realidade com lenda. Em um projeto minero-químico, é fundamental que se tenha como primeira etapa a prospecção e pesquisa mineral, para que o empresário esteja seguro de que possui reservas minerais em abundância e que o projeto garanta viabilidade técnica e econômica. Todavia a prospecção e pesquisa mineral são caras e os resultados podem ser bons ou ruins. Isso desestimula que essa fundamental etapa seja executada.
O Brasil, como país em desenvolvimento, consome pequenas quantidades de Terras Raras e de baixo conteúdo tecnológico e valor agregado.
De forma similar à prospecção e pesquisa mineral, outra etapa fundamental é a Pesquisa e Desenvolvimento (P&D), para que se chegue a produtos de elevado conteúdo tecnológico e valor agregado. No caso das Terras Raras seriam os óxidos individuais em elevados graus de pureza e as ligas metálicas. Essa etapa também custa caro e os resultados podem ser bons ou ruins, o que desestimula o empresário a investir.
Como resultado, o Brasil no máximo tem condição de vender mineral (USD/ton.) ou concentrado (USD/Kg). Os países desenvolvidos agregam tecnologia e geram produtos que valem USD/g.
No caso, quem tem somente riquezas minerais em abundância ganha migalhas, enquanto quem tem ciência, tecnologia e inovação (CT&I) ganha muito.
Portanto, o Brasil, para ganhar muito, precisa investir em prospecção e pesquisa mineral bem como em P&D. Se fizer isto, em poucas décadas passa a integrar o seleto grupo de países desenvolvidos. Este conceito não se aplica apenas a Terras Raras. E o Brasil é um dos raros países do mundo com massa crítica para se tornar uma grande potência.
