Pesquisa feita no IPT abre caminho para o descarte de ímãs de computadores velhos e reaproveitamento de terras-raras, elementos químicos cujo monopólio mundial está nas mãos da China
Uma pesquisa realizada no Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) sobre o reprocessamento de ímãs de neodímio-ferro-boro (NdFeB) abre caminho para o descarte sustentável dos ímãs contidos nos discos rígidos de computadores fora de uso e para o desenvolvimento de tecnologias da cadeia produtiva de terras-raras.
Realizada com bolsa da FAPESP durante o projeto, a pesquisa de Elio Alberto Périgo empregou uma série de ímãs sinterizados disponíveis comercialmente no mercado.
Segundo ele, a categoria de ímãs é a mais adequada para aplicações que demandem propriedades mais restritivas, como o uso em produtos tecnológicos de alto desempenho, e de maior valor agregado em relação aos ímãs aglomerados, que combinam material particulado e resina e têm propriedades magnéticas menores.
Périgo buscou comprovar a possibilidade de reprocessar o neodímio-ferro-boro e alcançar propriedades superiores às das ferrites, usadas atualmente para a produção dos tipos mais simples de ímãs.
"É o material de menor custo disponível no mercado, mas suas propriedades são relativamente baixas. A aplicação ocorre quando as propriedades magnéticas não são restritivas, como pequenosmotores elétricos e alto-falantes", disse.
Para avançar na tentativa de reciclar compostos sinterizados de NdFeB para fabricar novos ímãs e manter as características originais, o pesquisador realizou o estudo por meio do processo HDDR. A técnica combina as etapas de hidrogenação, desproporção (transformação da fase magneticamente dura em outras fases), dessorção (retirada de hidrogênio da estrutura cristalina do composto previamente hidrogenado) e recombinação (obtenção da fase magneticamente dura com tamanho de grão inferior ao inicial) em ligas à base de neodímio-ferro-boro.
A pesquisa indicou a possibilidade do emprego do material reprocessado em aplicações nas quais é preciso elevada resistência à desmagnetização. E resultou no depósito de uma patente, tendo como titulares Périgo, o IPT, a FAPESP e o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), no qual o pesquisador realizou seu doutorado, também com Bolsa da FAPESP.
De acordo com o IPT, embora o material empregado nos ensaios fosse proveniente de ímãs comerciais, o estudo mostrou a viabilidade de extrapolar os dados obtidos para o reaproveitamento dos ímãs contidos em discos rígidos.
Segundo Périgo, os compostos de neodímio-ferro-boro encontrados nos dois produtos têm vários pontos em comum, como não poderem ser expostos ao ar para evitar a oxidação e a perda de propriedades ou pequenas variações de composição, que implicariam poucas alterações nas condições de temperatura e pressão para o processamento.
Para o pesquisador, o aproveitamento dos materiais magnéticos é uma alternativa para fomentar o mercado nacional de reciclagem do lixo eletrônico. Em cada disco rígido, são encontrados cerca de 30 gramas de material magnético, o que configura uma grande oportunidade para a destinação sustentável de computadores antigos.
"Quando o consumidor troca o computador, ele descarta o equipamento porque busca uma maior capacidade de processamento, por exemplo, e não porque o ímã parou de funcionar", explicou. "O material magnético continua operante e nas mesmas condições da época em que o computador foi comprado."
A fabricação de ímãs permanentes de alto desempenho é possível somente com o emprego das terras-raras, o grupo no qual está presente o neodímio. O mercado é atualmente dominado pela China, mas as recentes reduções nas quantidades de materiais que o país pode exportar aumentaram as dúvidas pela continuidade do abastecimento e impulsionaram projetos de desenvolvimento de empreendimentos de mineração em todo o mundo, principalmente no Canadá e na Austrália.
"Recentemente, o preço desses elementos subiu de forma abrupta, e no Brasil quem utiliza ímãs em compressores, motores e a indústria eletroeletrônica precisam importar esses materiais, já que não existem substitutos nacionais", disse Périgo.
Segundo ele, a categoria de ímãs é a mais adequada para aplicações que demandem propriedades mais restritivas, como o uso em produtos tecnológicos de alto desempenho, e de maior valor agregado em relação aos ímãs aglomerados, que combinam material particulado e resina e têm propriedades magnéticas menores.
Périgo buscou comprovar a possibilidade de reprocessar o neodímio-ferro-boro e alcançar propriedades superiores às das ferrites, usadas atualmente para a produção dos tipos mais simples de ímãs.
"É o material de menor custo disponível no mercado, mas suas propriedades são relativamente baixas. A aplicação ocorre quando as propriedades magnéticas não são restritivas, como pequenosmotores elétricos e alto-falantes", disse.
Para avançar na tentativa de reciclar compostos sinterizados de NdFeB para fabricar novos ímãs e manter as características originais, o pesquisador realizou o estudo por meio do processo HDDR. A técnica combina as etapas de hidrogenação, desproporção (transformação da fase magneticamente dura em outras fases), dessorção (retirada de hidrogênio da estrutura cristalina do composto previamente hidrogenado) e recombinação (obtenção da fase magneticamente dura com tamanho de grão inferior ao inicial) em ligas à base de neodímio-ferro-boro.
A pesquisa indicou a possibilidade do emprego do material reprocessado em aplicações nas quais é preciso elevada resistência à desmagnetização. E resultou no depósito de uma patente, tendo como titulares Périgo, o IPT, a FAPESP e o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), no qual o pesquisador realizou seu doutorado, também com Bolsa da FAPESP.
De acordo com o IPT, embora o material empregado nos ensaios fosse proveniente de ímãs comerciais, o estudo mostrou a viabilidade de extrapolar os dados obtidos para o reaproveitamento dos ímãs contidos em discos rígidos.
Segundo Périgo, os compostos de neodímio-ferro-boro encontrados nos dois produtos têm vários pontos em comum, como não poderem ser expostos ao ar para evitar a oxidação e a perda de propriedades ou pequenas variações de composição, que implicariam poucas alterações nas condições de temperatura e pressão para o processamento.
Para o pesquisador, o aproveitamento dos materiais magnéticos é uma alternativa para fomentar o mercado nacional de reciclagem do lixo eletrônico. Em cada disco rígido, são encontrados cerca de 30 gramas de material magnético, o que configura uma grande oportunidade para a destinação sustentável de computadores antigos.
"Quando o consumidor troca o computador, ele descarta o equipamento porque busca uma maior capacidade de processamento, por exemplo, e não porque o ímã parou de funcionar", explicou. "O material magnético continua operante e nas mesmas condições da época em que o computador foi comprado."
A fabricação de ímãs permanentes de alto desempenho é possível somente com o emprego das terras-raras, o grupo no qual está presente o neodímio. O mercado é atualmente dominado pela China, mas as recentes reduções nas quantidades de materiais que o país pode exportar aumentaram as dúvidas pela continuidade do abastecimento e impulsionaram projetos de desenvolvimento de empreendimentos de mineração em todo o mundo, principalmente no Canadá e na Austrália.
"Recentemente, o preço desses elementos subiu de forma abrupta, e no Brasil quem utiliza ímãs em compressores, motores e a indústria eletroeletrônica precisam importar esses materiais, já que não existem substitutos nacionais", disse Périgo.
Fonte:Agência Fapesp, Planeta Sustentável
