Terras raras: o metal invisível que sustenta uma economia de trilhões de dólares

A empresa inovadora americana REalloys está trazendo de volta os metais raros - o pilar da indústria de defesa dos EUA e a força motriz por trás da enorme economia civil dependente de países estrangeiros - para o continente norte-americano, num momento crítico para o mundo.

Veículos elétricos, eletrônicos de consumo, robôs industriais e infraestrutura de inteligência artificial dependem fortemente de ímãs permanentes fabricados a partir de ligas de terras raras, e a América do Norte não tem conseguido produzir tais ligas há décadas.

Trata-se de 500 bilhões de dólares em vendas globais de veículos elétricos, um mercado de eletrônicos de consumo de 1 trilhão de dólares, centenas de bilhões de dólares na automação industrial e na indústria de robótica, além de investimentos em infraestrutura de inteligência artificial que devem chegar a centenas de bilhões de dólares na próxima década.

No cerne dessas indústrias estão as empresas de grande porte. A Tesla entregou 1,8 milhão de veículos elétricos no ano passado. A Apple enviou mais de 220 milhões de iPhones. A Amazon opera mais de 750 mil robôs em sua rede logística. A Microsoft e o Google investem centenas de bilhões de dólares anualmente em centros de dados para inteligência artificial de grande escala. Essas plataformas representam valores empresariais de trilhões de dólares.

Tudo isso depende de sistemas magnéticos de terras raras.

A produção anual global de ímãs magnéticos raros é de cerca de 70 mil a 80 mil toneladas, enquanto a produção de terras raras pesadas, as mais valorizadas, é de apenas algumas mil toneladas.

Essa é a base material que sustenta um sistema industrial de trilhões de dólares.

Antes de se fabricar qualquer ímã, os óxidos de terras raras devem ser convertidos em metais e ligas de alta pureza. Essa etapa de metalização determina a produção.

Durante muitos anos, a América do Norte não possuiu a capacidade de operar isso em escala industrial.

A REalloys trouxe de volta a capacidade de metalização de terras raras para a América do Norte, com sua fábrica localizada em Euclid, Ohio, diretamente na cadeia de suprimentos dos sistemas magnéticos que sustentam a economia tecnológica de trilhões de dólares.

Sistemas magnéticos que sustentam a economia digital

Os ímãs de terras raras não são uma história marginal na economia moderna; eles são um dos sistemas operacionais ocultos.

Tim Johnston, cofundador da REalloys, disse em entrevista: “Os elementos de terras raras estão geologicamente distribuídos de forma relativamente ampla. O que é escasso é a capacidade industrial de separá-los em óxidos de alta pureza e, em seguida, convertê-los em metais e ligas em grande escala.”

Essa etapa de conversão determina se a cadeia de suprimentos de ímãs pode operar.

No entanto, a escala da indústria que depende disso e a quantidade limitada de metais que a fornecem criam uma grande disparidade.

O mercado downstream é enorme. Os veículos elétricos geram centenas de bilhões de dólares em vendas anualmente. A eletrônica de consumo é uma categoria de trilhões de dólares. A automação industrial e os robôs adicionam outra camada enorme e em crescimento. O valor empresarial das empresas nas indústrias acima chega a trilhões de dólares.

Os sistemas de defesa dependem deles para orientação, radar, atuadores e plataformas de armas avançadas. Os principais contratantes, incluindo Lockheed Martin, Boeing e o gigante industrial General Electric, dependem de sistemas magnéticos de alto desempenho em motores de aviões, equipamentos aeronáuticos, sistemas de orientação de mísseis e plataformas de armas de próxima geração.

Os sistemas de transmissão da Tesla, o ecossistema de hardware da Apple, os robôs de armazém da Amazon e a automação generalizada da indústria dependem de ímãs permanentes de alto desempenho.

As camadas de qualidade das terras raras são ainda mais estreitas.

O disprósio e o térbio determinam se os ímãs podem manter seu desempenho em condições de alta temperatura, estresse e carga pesada.

É por isso que a história das terras raras vai além das minas e dos óxidos. O verdadeiro alavancamento aparece depois, quando esses materiais precisam ser convertidos em metais utilizáveis, devidamente ligadas e fornecidas em formas que os fabricantes podem certificar.

Essas são as camadas que outros países passaram décadas consolidando. É também a camada que empresas como a REalloys estão agora reconstruindo na América do Norte.

Tudo isso está acontecendo em Ohio

A fábrica da empresa em Euclid opera na etapa mais desafiadora da cadeia de suprimentos de terras raras: a metalização. Esta é a fase em que os óxidos de terras raras são reduzidos quimicamente a metais de alta pureza e ligas, que são os materiais realmente utilizados pelos fabricantes para produzir ímãs permanentes.

Esta também é a parte menos desenvolvida da cadeia de suprimentos no exterior.

Johnston explica: “A metalização de terras raras é um processo que requer conhecimento operacional profundo e acumulado, além de um sistema de controle de processo capaz de gerenciar variáveis complexas na produção contínua. Mesmo com capital e execução forte, replicar essa capacidade normalmente leva de três a sete anos ou mais - e existem riscos técnicos e de certificação significativos.”

Johnston afirma: “Estamos resolvendo a parte mais difícil - provar que a metalização e a ligadura de terras raras podem ser feitas internamente, atendendo às especificações exigidas pelos clientes.”

A fábrica preenche a lacuna mais frágil da cadeia de suprimentos ocidental de terras raras: a conversão de óxidos para metais.

E, neste momento em que Washington estabelece prazos para a indústria de defesa, está escalando.

A partir de 2027, as regras de aquisição do Pentágono proibirão o uso de materiais magnéticos de terras raras de origem estrangeira em sistemas de armas dos EUA. Essa exigência terá um impacto significativo na base da indústria de defesa dos EUA. Contratantes, incluindo Lockheed Martin, Boeing e o fabricante industrial General Electric, integram sistemas magnéticos de terras raras em aviões, sistemas de propulsão, plataformas de radar e tecnologia de mísseis. Garantir que esses componentes possam ser obtidos de uma cadeia de suprimentos interna segura rapidamente se tornou uma prioridade estratégica.

A capacidade industrial está sendo aumentada para atender a esse prazo.

A SRC e a REalloys têm como objetivo alcançar uma produção anual de cerca de 400 toneladas de metais raros até o final de 2027, com o aumento do projeto da fase um para cerca de 600 toneladas.

Sistemas de terras raras voltando ao funcionamento

Durante anos, os governos ocidentais viam a dependência de terras raras como um problema estratégico que poderia ser resolvido no futuro.

Essa atitude mudou. A discussão passou a centrar-se na construção industrial.

Anúncios recentes relacionados à plataforma REalloys indicam que a reconstrução da cadeia de suprimentos está rapidamente tomando forma. Washington agora está direcionando capital e contratos para as lacunas que faltam no sistema de terras raras - especialmente a etapa de metalização que converte óxidos separados em metais e ligas utilizáveis.

A Agência de Logística de Defesa dos EUA concedeu recentemente um contrato para avançar na produção metalúrgica de metais de samário e gáldio. O projeto inclui o trabalho de engenharia para uma instalação modular com capacidade de cerca de 300 toneladas anuais, projetada para ser replicada à medida que a demanda cresce.

Canais de financiamento federal também estão sendo abertos ao mesmo tempo. O Banco de Importação e Exportação dos EUA emitiu uma carta de intenção de até 200 milhões de dólares para um projeto de expansão de processamento de terras raras relacionado à plataforma REalloys, indicando um potencial apoio em larga escala para a capacidade interna de meio de caminho e metalização.

A importância estratégica dessa capacidade despertou um amplo interesse fora do campo dos materiais. O general aposentado de quatro estrelas e ex-vice-chefe do Estado-Maior do Exército dos EUA, Jack Keane, juntou-se recentemente ao conselho da REalloys.

Sua adesão reflete uma mudança mais ampla na visão de Washington sobre o processamento de terras raras. A metalização não é mais vista como um nicho industrial, mas agora faz parte do planejamento de defesa.

Durante décadas, a parte mais desafiadora da cadeia de suprimentos de terras raras desapareceu da América do Norte.

Agora, essa capacidade está voltando.

A única questão é a velocidade.