Os elementos terras raras vêm ganhando cada vez mais importância na corrida tecnológica global. Presentes em produtos como celulares, veículos elétricos, turbinas eólicas e sistemas de telecomunicações, esses metais são considerados essenciais para o avanço de tecnologias verdes e de alta performance. O problema é que sua mineração envolve desafios geológicos, econômicos e ambientais, além de forte concentração da cadeia produtiva na China.
Nesse cenário, pesquisadores brasileiros vêm apostando na reciclagem de resíduos eletroeletrônicos como alternativa para recuperar parte desses materiais críticos. Um dos alvos são as lâmpadas fluorescentes, que apesar de estarem em desuso, ainda representam uma fonte relevante de terras raras e, ao mesmo tempo, um passivo ambiental por causa da presença de mercúrio.
“As lâmpadas fluorescentes têm uma quantidade razoável de terras raras e, além de tudo, elas têm mercúrio”, afirmou o professor Sidney Ribeiro, do Instituto de Química de Araraquara da Unesp, em entrevista ao Olhar Digital. “É um horror, tanto pelo aspecto poluidor da presença do mercúrio quanto pela presença das terras raras com alto valor agregado.”
Segundo o pesquisador, o interesse pelas lâmpadas fluorescentes surgiu justamente dessa combinação entre risco ambiental e potencial econômico. “Numa lâmpada, a grosso modo, a gente tem um por cento da massa da lâmpada total constituído de compostos de terras raras”, disse. “Faz sentido quando você pensa que são um milhão de lâmpadas que são comercializadas por ano no Brasil e só um por cento é reciclado.”
As terras raras presentes nesse tipo de resíduo estão concentradas no pó branco que recobre a parte interna do tubo de vidro. “Ela tem um pó branco que recobre o tubo no seu interior”, explicou Ribeiro. “É desse pó que a gente extrai a terra rara.”
Terras raras cada vez mais necessárias
As terras raras são valorizadas por suas propriedades ópticas, redox e magnéticas singulares, que as tornam fundamentais para o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis atuais e futuras. Ao mesmo tempo, sua extração a partir de jazidas minerais costuma ser complexa, cara e ambientalmente agressiva.
Além disso, poucos depósitos são economicamente viáveis, e os minérios que concentram esses elementos apresentam composição diversa e difícil processamento. O domínio chinês sobre a produção e a exportação desses metais criou uma dependência internacional que elevou a criticidade de vários deles.
Ribeiro destaca que essa dependência deixou de ser apenas um problema industrial e passou a ter peso geopolítico. “A gente tem uma grande dependência tecnológica das terras raras”, afirmou. “Se o Brasil parar de comprar terra rara, o país para, simplesmente.”
Diante disso, a chamada mineração urbana — baseada na recuperação de materiais valiosos a partir do lixo eletrônico — passou a ser vista como uma estratégia complementar de abastecimento. “Faz sentido a gente aproveitar o que a gente chama de lixo eletrônico, ou mineração urbana, e a partir do lixo urbano extrair as terras raras”, disse o professor. “Uma parte da nossa demanda poder ser suprida pela reciclagem.”
A extração de terras raras das lâmpadas fluorescentes
Na pesquisa da Unesp, os pesquisadores processaram o resíduo de lâmpadas fluorescentes esgotadas por meio da biolixiviação, uma técnica da biohidrometalurgia que usa microrganismos para produzir substâncias capazes de solubilizar metais de interesse. Trata-se de uma alternativa considerada mais simples, barata e ambientalmente amigável do que rotas químicas convencionais.
Para isso, foram cultivadas as bactérias Acidithiobacillus thiooxidans e Acidithiobacillus ferrooxidans, capazes de produzir, respectivamente, ácido sulfúrico e íons férricos. Em seguida, esses insumos foram empregados em ensaios de biolixiviação em três sistemas distintos: com ácido, com ferro, e com ácido e ferro.
O resíduo inicial das lâmpadas e os sólidos remanescentes após o processo foram caracterizados por difração de raios X e ICP-MS, o que permitiu comparar o antes e o depois da extração. Inicialmente, seis terras raras foram identificadas nas lâmpadas: ítrio, európio, cério, lantânio, térbio e gadolínio, em ordem decrescente de concentração.
Os resultados mostraram desempenho expressivo para dois elementos considerados estratégicos. Em todos os sistemas, houve extração de 100% do ítrio e de 80% a 85% do európio em apenas três a cinco dias. Já a recuperação dos demais elementos foi considerada baixa, o que os pesquisadores associam à estrutura refratária das fases cristalinas em que esses metais estão presentes.
A A. ferrooxidans apresentou atividade de crescimento durante a biolixiviação com ferro e mostrou tolerância ao resíduo das lâmpadas, o que levou os pesquisadores a considerarem esse o sistema mais eficiente entre os testados.
Ribeiro observa que, do ponto de vista químico, a extração não é trivial. “Dissolver aquele pó na lâmpada fluorescente é uma tarefa difícil para um químico”, afirmou. “Esses compostos precisam ser dissolvidos, precisam ser atacados quimicamente para a gente recuperar a terra rara.”
Ainda assim, a adoção da biomineralização abriu uma nova frente de pesquisa. “A gente recentemente tem utilizado a biomineralização”, disse o professor. “Essa bactéria é usada para mineração de rejeitos de mineração, e a gente está testando em lâmpadas fluorescentes.”
Segundo ele, a técnica pode ajudar a tornar o aproveitamento desse resíduo mais viável do ponto de vista ambiental e industrial, especialmente porque ítrio e európio são metais críticos e praticamente insubstituíveis em suas aplicações.
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Escala ainda limitada, mas estratégica
Embora os resultados sejam promissores, os próprios pesquisadores reconhecem que a reciclagem de lâmpadas fluorescentes não será suficiente, sozinha, para suprir a demanda da indústria. “A quantidade absoluta que a gente consegue reciclar é claro que não chega nem perto do que é necessário na produção de tecnologia. Mas é uma fonte”, afirmou Ribeiro. “Acho que tem que ser considerada todas as fontes na situação atual. Ainda mais uma fonte reciclável.”
Existe uma diferença de escala entre o conteúdo de uma lâmpada e o consumo industrial de terras raras em equipamentos de energia. Ainda assim, o reaproveitamento desses resíduos pode ser tratado como parte de uma estratégia mais ampla para reduzir a dependência de matérias-primas virgens e ainda dar um destino correto para esses materiais.
Nesse sentido, a pesquisa se alinha diretamente aos princípios da economia circular: reduzir desperdício, reaproveitar materiais de alto valor agregado e diminuir os impactos ambientais da extração mineral.
Ao transformar lixo eletrônico em fonte de insumos estratégicos, o estudo da Unesp indica que o Brasil pode encontrar, dentro do próprio descarte, parte da resposta para um desafio geopolítico, industrial e ambiental cada vez mais urgente.
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