(CNN) – Milhões de toneladas de cinzas de carvão que sobraram da queima do combustível fóssil mais sujo do planeta estão depositadas em lagoas e aterros sanitários, podendo infiltrar-se nos cursos de água e poluir o solo. Mas estes resíduos tóxicos também podem ser um tesouro para os elementos de terras raras necessários para impulsionar o mundo rumo à energia limpa.
Cientistas analisaram cinzas de carvão de usinas de energia nos Estados Unidos e descobriram que elas poderiam conter até 11 milhões de toneladas de elementos de terras raras – quase oito vezes a quantidade que os EUA têm em reservas internas – no valor de cerca de US$ 8,4 bilhões, de acordo com dados recentes. pesquisar liderado pela Universidade do Texas em Austin.
Oferece uma enorme fonte potencial de elementos domésticos de terras raras sem a necessidade de nova mineração, disse Bridget Scanlon, autora do estudo e professora pesquisadora da Jackson School of Geosciences da UT. “Isso realmente exemplifica o mantra ‘lixo para tesouro’”, disse ela. “Estamos basicamente tentando fechar o ciclo e usar os resíduos e recuperar os recursos dos resíduos.”
Estas chamadas terras raras são um aglomerado de elementos metálicos, com nomes como escândio, neodímio e ítrio, que existem no núcleo da Terra. Têm um papel fundamental na tecnologia limpa, incluindo veículos eléctricos, painéis solares e turbinas eólicas.
Apesar do nome, estes metais não são raros na natureza, mas podem ser difíceis de extrair e separar do minério que os rodeia, de tal forma que a procura ultrapassa a oferta.
À medida que o mundo se afasta dos combustíveis fósseis que aquecem o planeta, serão necessárias mais terras raras. A demanda pelos metais é deverá subir até sete vezes níveis atuais até 2040, de acordo com a Agência Internacional de Energia.
No entanto, a oferta dos EUA continua pequena. Sua única mina de terras raras em grande escala é Mountain Pass, na Califórnia. O país importa atualmente mais de 95% de suas terras raras elementos, o grande maioria dos quais vêm da China, levantando problemas de cadeia de abastecimento e de segurança.
“Precisamos melhorar a situação”, disse Scanlon à CNN. É por isso que tem havido um movimento para olhar para fontes não convencionais de terras raras, disse ela, “e uma dessas fontes é o carvão e os subprodutos do carvão”.
As cinzas de carvão contêm concentrações relativamente baixas de elementos de terras raras em comparação com o que pode ser extraído diretamente de depósitos subterrâneos. A vantagem é que está prontamente disponível. Em volta 70 milhões de toneladas de cinzas de carvão são produzidas anualmente nos EUA.
“Há enormes volumes desse material em todo o país. E o processo inicial de extração… já está resolvido para nós”, disse Davin Bagdonas, coautor do estudo e cientista pesquisador da Universidade de Wyoming.
A origem do carvão determina quão simples seria a extração de terras raras, concluiu o estudo.
As cinzas de carvão da Bacia dos Apalaches contêm as maiores quantidades de elementos de terras raras, mas apenas 30% podem ser extraídos. As cinzas de carvão da Bacia do Rio Powder, que abrange Wyoming e Montana, têm a concentração média mais baixa de elementos, mas mais de 70% podem ser extraídos.
O processo de extração das cinzas de carvão pode ser caro, disse Paul Ziemkiewicz, diretor do Instituto de Pesquisa Hídrica da Universidade de West Virginia, que não esteve envolvido no estudo. Os custos da mineração precisam ser avaliados em relação à quantidade de produto que pode ser recuperada, disse ele à CNN.
“Ácidos e bases fortes são necessários para extrair elementos de terras raras. Ambos são caros”, disse Ziemkiewicz. As cinzas de carvão do Ocidente podem conter concentrações mais elevadas de minerais alcalinos, acrescentou, o que aumentaria os custos, uma vez que a alcalinidade neutraliza o ácido.
Quanto mais produtos químicos forem necessários para o processo, maiores serão os impactos ambientais potenciais.
Os elementos de terras raras também constituem apenas uma pequena proporção das cinzas de carvão, acrescentou Ziemkiewicz, pelo que a sua extracção “não alteraria o volume que requer eliminação e armazenamento”. As cinzas de carvão contêm contaminantes como mercúrio, arsênico e chumbo, tornando-as um fluxo de resíduos muito arriscado.
Os autores do estudo, no entanto, sugerem que o valor da extracção de metais de terras raras poderia ser utilizado para compensar os custos de melhoria da forma como as cinzas de carvão são armazenadas e geridas.
Em abril, a administração Biden anunciou um Investimento de US$ 17,5 milhões em projetos para extrair terras raras do carvão e seus resíduos.
O financiamento “aumentará a nossa segurança nacional, ao mesmo tempo que ajudará a reconstruir o sector industrial da América e a revitalizar as comunidades energéticas e mineiras em todo o país”, disse a secretária de Energia, Jennifer Granholm, num comunicado na altura.
Alguns expressaram preocupações de que a transformação das cinzas de carvão em algo valioso pudesse ser usada para promover mais carvão, o mais sujo dos combustíveis fósseis que aquecem o planeta.
Não é algo com que Scanlon esteja muito preocupado. “Utilizaremos a maior parte dos resíduos legados”, disse Scalon. Existem atualmente mais de 2 bilhões de toneladas de cinzas de carvão armazenadas nos EUA, de acordo com o Departamento de Energia. “Não há indicação de que a dependência futura das cinzas de carvão como matéria-prima para materiais críticos incentivará a energia do carvão”, disse um porta-voz do DOE.
O objectivo mais amplo é descobrir formas de obter uma gama de produtos a partir do carvão, além das terras raras, disse Scanlon, para extrair valor dele sem queimá-lo.
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