IPT desenvolve tecnologia para reciclar ímãs de discos rígidos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/11/2011

Os ímãs permanentes de alta qualidade são feitos principalmente de uma liga de neodímio-ferro-boro (NdFeB), feita a partir dos minerais de terras raras.
[Imagem: IPT]

Ímãs de neodímio

Pesquisadores do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) desenvolveram uma técnica de reprocessamento dos materiais magnéticos de alta qualidade presentes nos discos rígidos.

Os ímãs permanentes de alta qualidade são feitos principalmente de uma liga de neodímio-ferro-boro (NdFeB), sendo usados em computadores e em geradores eólicos.

Além de abrir caminho para o descarte sustentável desses ímãs, a técnica pode aliviar a pressão sobre o fornecimento das terras raras, o mineral usado na sua fabricação e cujo fornecimento está em constante ameaça.

O IPT acaba de fazer o depósito da patente do processo de recuperação dos compostos magnéticos.

Ferritas

O pesquisador Elio Alberto Périgo empregou em seus estudos uma série de ímãs sinterizados disponíveis comercialmente no mercado.

Esta é a categoria mais adequada para aplicações que demandem propriedades mais restritivas, como o uso em produtos high tech 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 em suas pesquisas comprovar a possibilidade de reprocessar o neodímio-ferro-boro e alcançar propriedades superiores às das ferrites, que são usadas hoje para a produção dos tipos mais simples de ímãs.

Atualmente, as ferrites são os únicos compostos magnéticos fabricados no País.

"É o material de menor custo disponível no mercado, mas as suas propriedades são relativamente baixas. A sua aplicação ocorre quando as propriedades magnéticas não são restritivas, como pequenos motores elétricos e alto-falantes", afirma o pesquisador.

Reciclagem dos ímãs de neodímio

A técnica de reciclagem de ímãs combina quatro etapas:

1. hidrogenação;
2. desproporção (transformação da fase magneticamente dura em outras fases);
3. dessorção (retirada de hidrogênio da estrutura cristalina do composto previamente hidrogenado); e
4. recombinação (obtenção da fase magneticamente dura com tamanho de grão inferior ao inicial) em ligas à base de neodímio-ferro-boro.

Os resultados bem-sucedidos indicaram a possibilidade do emprego do material reprocessado em aplicações na qual é exigida elevada resistência à desmagnetização.

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 utilizados cerca de 30 gramas de material magnético, o que mostra uma grande oportunidade para a destinação sustentável dos PCs antigos.

"O consumidor descarta seu equipamento antigo porque busca uma maior capacidade de processamento, e não porque o ímã parou de funcionar," explica o pesquisador. "O material magnético continua operante e nas mesmas condições da época em que o computador foi comprado".

Terras raras

A fabricação de ímãs permanentes de alto desempenho é possível somente com o emprego das terras raras, o grupo de 17 elementos químicos no qual está presente o neodímio.

O mercado é atualmente dominado pela China, mas as recentes reduções nas quantidades de materiais que o país planeja 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.

• Brasil tem uma das maiores reservas de terras raras do planeta

O quadro de preocupação foi agravado com um relatório publicado em dezembro de 2010 pelo Departamento de Energia dos EUA, que identificou seis elementos de alta vulnerabilidade a questões de suprimento e preço para aplicação em tecnologias limpas - cinco deles são terras raras, entre os quais o neodímio.

Para completar o cenário, a Industrial Minerals Company of Australia (Imcoa) calculou as estimativas globais de demanda de terras raras para os próximos anos.

A fatia de mercado destinada aos fabricantes de ímãs permanentes deve aumentar dos 21% de 2010 para 26% em 2015, e o volume de insumos para os processos industriais passar de 26 mil para 48 mil toneladas.

"Existe um monopólio no mercado de terras raras: mais de 90% delas é proveniente da China. Em todo monopólio, cobra-se quanto se quer, e esse é um grande problema. Recentemente, o preço destes elementos subiu de forma abrupta, e no Brasil todos que precisam utilizar ímãs em compressores, motores e na indústria eletroeletrônica, por exemplo, precisam importar estes materiais, já que não existem substitutos nacionais", afirma o pesquisador.

"Mostrar que é possível reprocessar os ímãs contidos nos discos rígidos e ter um substituto às ferrites, a partir de um material descartado, começa então a se tornar interessante em função de gargalos de suprimento e preço," completa.

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