A indústria automotiva está trabalhando intensamente para desenvolver motores de veículos elétricos que não dependam de terras raras, e essa busca está se acelerando rapidamente. Montadoras e fornecedores europeus, norte-americanos e japoneses estão em uma corrida frenética à procura de alternativas nesse campo, que atualmente é dominado pela China.
“Na busca por fornecer torque suficiente para impulsionar os veículos elétricos (EVs), as montadoras têm se concentrado principalmente em motores equipados com ímãs permanentes à base de terras raras, que são amplamente considerados os mais eficientes.”
No entanto, a comercialização de diferentes tipos de motores sem ímãs permanentes, que costumavam ser grandes e ineficientes, ou aqueles com uma redução considerável no uso de terras raras, se tornou viável. Isso resultou em uma grande demanda por alternativas.
No início deste ano, a Tesla, empresa líder de mercado, fez um anúncio que chamou a atenção da mídia ao afirmar que seus veículos elétricos de próxima geração não utilizarão mais terras raras.
Montadoras como General Motors e Jaguar Land Rover, juntamente com fornecedores como BorgWarner, estão focando em pesquisas e desenvolvimento de motores que minimizem ou eliminem o uso de materiais de terras raras. Uma das tecnologias em destaque é a utilização de máquinas síncronas excitadas externamente (EESMs) sem ímãs, que geram um campo magnético por meio de corrente elétrica. Essas inovações têm como objetivo reduzir a dependência desses materiais escassos e caros, o que pode impactar positivamente o desempenho e a sustentabilidade dos motores automotivos.
As empresas chinesas têm uma forte influência na mineração e processamento de um grupo de metais conhecidos como terras raras, que consiste em 17 elementos. No entanto, empresas em outros países estão buscando diminuir o monopólio da China nesse setor.
A China se tornou líder global na produção de terras raras devido à abundância desses minerais em seu território e aos investimentos maciços em infraestrutura e tecnologia. Isso permitiu que o país dominasse a cadeia de suprimentos desses metais, desde a extração até o processamento final.
No entanto, a dependência excessiva da China na produção de terras raras tem preocupado outros países, especialmente por motivos de segurança nacional e viabilidade econômica. Isso levou diversas nações a buscar alternativas para reduzir a supremacia chinesa nesse mercado.
Em resposta a essa situação, algumas empresas em outros lugares estão investindo em projetos de mineração de terras raras, na esperança de diversificar a oferta global desses minerais. Por exemplo, os Estados Unidos têm planos de desenvolver sua própria mineração de terras raras e retomar a produção interna desses elementos.
Além disso, estão sendo feitos esforços para aprimorar o processo de reciclagem de terras raras, já que esses metais são amplamente utilizados em tecnologias modernas, como smartphones, turbinas eólicas e veículos elétricos. A reciclagem eficiente poderia reduzir a dependência da mineração tradicional e limitar a influência chinesa nesse setor.
No entanto, é importante ressaltar que, apesar dos esforços de outros países, a China ainda detém uma posição dominante na mineração e processamento de terras raras. A diversificação e o estabelecimento de cadeias de suprimentos alternativas levarão tempo e investimentos significativos. A redução do domínio chinês nesse mercado requer esforços contínuos e cooperação internacional.
A recente imposição de restrições pela China nas exportações de gálio e grafite, que são elementos essenciais na produção de veículos elétricos, ressalta a preocupação com a dependência excessiva do país.
A empresa alemã ZF criou um motor EESM que, de acordo com o diretor de tecnologia Otmar Scharrer, tem as mesmas dimensões e rendimento dos motores de ímã permanente.
Ele afirmou que esta contribuição é significativa para nossa busca de maior independência em relação à China.
A ZF está atualmente em processo de negociação com montadoras nos Estados Unidos, Europa e China para fornecer seus motores, que poderão ser incorporados em modelos de veículos elétricos (EVs) nos próximos dois anos, de acordo com Scharrer.
“Além de ser extremamente dependente da China, o processo de refinamento de terras raras, como neodímio e disprosio, apresenta o uso de solventes e geração de resíduos tóxicos, o que entra em conflito com as metas de sustentabilidade.”
“Segundo Ben Chiswick, diretor de desenvolvimento de negócios de engenharia na Drive System Design, a ênfase em acertar resultará em um produto altamente sustentável. A empresa está atualmente colaborando com três montadoras para desenvolver motores sem a necessidade de terras raras.”
Após anos de pesquisa, algumas montadoras, como a BMW, declaram ter atingido com sucesso esse objetivo.
O engenheiro responsável pelo desenvolvimento do motor EESM da BMW para seus carros elétricos de próxima geração, Uwe Deuke, afirmou que embora não tenha sido um grande sucesso, o motor funciona muito bem sem a necessidade de terras raras.
Durante a entrevista, Deuke explicou que a tecnologia utilizada no motor EESM não depende do uso de terras raras, que são minerais valiosos e relativamente raros na natureza, mas que desempenham um papel importante na produção de motores elétricos.
Muitos motores elétricos atualmente dependem do uso de terras raras, como o neodímio e o disprósio, devido às suas propriedades magnéticas. No entanto, o uso desses minerais está ligado a preocupações ambientais, devido à escassez de recursos e aos graves impactos ambientais causados pela mineração desses elementos.
O motor EESM, por outro lado, utiliza uma tecnologia diferente que não exige o uso de terras raras. Embora Deuke admita que não obteve um grande sucesso com esta tecnologia, ele enfatiza que o motor funciona muito bem e atende aos requisitos de desempenho necessários para os veículos elétricos da BMW.
A BMW está focada no desenvolvimento de tecnologias sustentáveis para seus veículos elétricos, optando por soluções que minimizem o impacto ambiental, como a eliminação do uso de terras raras. O motor EESM é um exemplo disso, e apesar de não ter alcançado um grande sucesso comercial até o momento, mostra o compromisso da BMW em encontrar alternativas viáveis e sustentáveis para impulsionar seus veículos elétricos.
O uso de motores que não dependem de terras raras pode ajudar a reduzir a dependência desses minerais escassos, além de diminuir os impactos ambientais associados à sua mineração e produção. Isso é especialmente importante à medida que a demanda por veículos elétricos continua a aumentar, e a indústria automobilística busca soluções que sejam econômicas e ambientalmente responsáveis.
Embora o motor EESM ainda não tenha apresentado um sucesso comercial significativo, sua capacidade de funcionar bem sem o uso de terras raras é um passo importante na direção certa. A BMW e outros fabricantes de automóveis continuarão a investir em pesquisa e desenvolvimento para aprimorar ainda mais essas tecnologias e torná-las mais competitivas no mercado de veículos elétricos.