Brasil tem conhecimento e tecnologia para liderar a revolução do nióbio

Metal é essencial para a indústria siderúrgica, para o carregamento sem fio de celulares e para aplicações em carros elétricos

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  • 26/05/2021 16h32 - Atualizado em 27/05/2021 08h52
Oscar Helgstrand/UnsplashUm dos exemplos do poder transformador do nióbio é o carregamento de aparelhos de celular sem fio

O nióbio é um metal de transição capaz de transformar as propriedades de outros materiais. Foi descoberto em 1801, quando o químico inglês Charles Hatchett analisou um pedaço do mineral columbita e identificou ali um material bem diferente daqueles já conhecidos. Cento e vinte anos depois, este elemento, identificado pelo símbolo Nb na tabela periódica, tornou-se um verdadeiro coringa para a indústria, presente em segmentos distintos como mobilidade urbana, infraestrutura, energia, saúde e engenharia aeroespacial. Uma excelente notícia para o Brasil, maior referência na produção do metal em todo o mundo. A CBMM, por exemplo, investe entre R$ 150 milhões e R$ 200 milhões no programa de tecnologia, que tem como objetivo desenvolver novas soluções e aplicações com base em nióbio para diferentes setores.

O Brasil possui 90% do mercado mundial de nióbio, sendo a CBMM pioneira no desenvolvimento de suas inúmeras aplicações. “Se voltarmos seis décadas no tempo, o mercado era igual a zero. A CBMM, além de desenvolver processos em Araxá, fez um grande trabalho de explicar para o mundo o benefício de adicionar esse metal nas mais diversas aplicações, tanto no Brasil como no exterior. Talvez essa seja a principal virtude que fez da empresa referência mundial”, disse Giuliano Fernandes, head de marketing e comunicação da companhia mineira. O pioneirismo da CBMM passa por relevantes parcerias que firmou com universidades do país. Nas décadas de 70 e 80, um acordo com o Departamento de Engenharia de Materiais da Escola de Engenharia de Lorena, ligado à Universidade de São Paulo (USP), teve papel importante de desenvolvimento do conhecimento técnico para ampliar a produção de nióbio puro. “Um dos mais exitosos exemplos de cooperação entre centro de pesquisa e indústria. Praticamente do nada se criou o que temos hoje. Conseguimos, ao longo de 15 anos, desenvolver toda a tecnologia de produção de nióbio”, contou o engenheiro químico Hugo Sandim, professor da USP.

Para que serve o nióbio? 

Ao longo dos anos, com o avanço da ciência de materiais, as principais características do nióbio foram descobertas: alta condutividade térmica e elétrica, maleabilidade, ductilidade — que é a capacidade de deformar sem quebrar —, alta resistência à corrosão, ao calor e ao desgaste. Entre suas inúmeras aplicações, a mais conhecida está relacionada à siderurgia, segmento que utiliza o metal há mais de meio século. Para se ter uma ideia, 80% do volume de vendas da CBMM atendem esse segmento. Quando misturado ao nióbio purificado, o aço fica consideravelmente mais resistente, razão pela qual o brasileiríssimo Nb se expandiu para o setor de energia. Na década de 60, as empresas da área já haviam se dado conta de que a liga metálica de ferronióbio é fundamental para o transporte de gás. “Toda tubulação de gás usa nióbio. Pequenas quantidades alteram a composição do aço. Quando você refina o grão e dá propriedade ao aço, ele fica mais resistente, mais tenaz. Então, para a tubulação de gás, é importantíssimo”, explicou Rogerio Pastore, head de desenvolvimento do mercado global (setor de energia) da CBMM.

Produzidos em formas de fitas a partir de uma liga com aproximadamente 6% de nióbio em sua composição, os nanocristais, materiais 10 mil vezes menores do que um grão de aço, alvoroçaram a indústria eletrônica e a automobilística. “Eles têm propriedades magnéticas excelentes. E hoje, com toda essa revolução dos celulares, são cada vez mais demandados. É um material que cresce a números quase que exponenciais todo ano”, pontuou Pastore. Um dos exemplos do poder transformador do nióbio é o carregamento de aparelhos de celular sem fio. “A função da fita de nanocristal dentro do celular é fazer com que o aparelho não interfira no carregador e vice-versa.” Além de contribuir para a evolução do wireless, os nanocristais geram alta precisão em medidores de energia. Na indústria automotiva, o uso de baterias de nióbio em carros eletrificados revela cooperação deste elemento para um mundo mais sustentável, mas não é de hoje que este setor aproveita os benefícios do metal. “A melhoria de segurança veicular exige materiais mais resistentes e mais avançados, e o nióbio se mostrou um grande aliado desta revolução que aconteceu”, disse Fernandes.

A aviação também está inserida na revolução do nióbio. Os pesquisadores hoje buscam saber se existe a possibilidade de uma liga à base do metal nas turbinas das aeronaves. A ciência, por sua vez, trabalha com aplicações para nos levar a voos mais longos. O foguete Falcon 9, lançado em novembro do ano passado em direção à Estação Espacial Internacional, levando a capsula Dragon com quatro tripulantes, tem ligas especiais baseadas ou contendo nióbio nos motores de propulsão e na ponta do foguete. O investimento em pesquisa e desenvolvimento fez com que o Brasil desse os primeiros passos e se tornasse referência nesse segmento há mais de seis décadas. Esse mesmo investimento vai garantir posição de relevância para o país no futuro.

Confira abaixo o primeiro episódio da websérie “A revolução do Nióbio”: