Carros elétricos são movidos a metais raros. A inteligência artificial poderá encontrá-los?

A eletrificação de frotas de veículos globais exigirá uma vasta gama de metais como cobalto e cobre, que podem ser difíceis de encontrar sem a ajuda de big data, ou “megadados”.

Em uma manhã, enquanto a luz dançava através do dossel da floresta no alto, Fedrick Eshiloni abaixou-se e recolheu um punhado de terra ocre no chão.

O cenário dificilmente lembra um centro de inovação: nesse trecho arborizado no noroeste da Zâmbia, lar de pântanos repletos de juncos e cupinzeiros do tamanho de casas, os moradores ainda transportam mercadorias em carros de boi. Mas o jovem de 22 anos, vestido com um uniforme de trabalho azul e acompanhado por uma equipe de mineração, dava um importante primeiro passo em uma nova busca com tecnologias avançadas para encontrar os metais essenciais para permitir um futuro de energias limpas.

Após um dia coletando amostras de solo, Eshiloni e seus colegas as transportaram para um acampamento improvisado, onde foram secas, peneiradas e testadas para a presença de traços de 34 elementos químicos. Até mesmo pequenas quantidades oferecem indícios da presença de cobre e cobalto nos minérios, ambos cruciais para a produção de veículos elétricos.

Funcionários da KoBold, na Zâmbia, preparam amostras de solo para análises para determinar se contêm sinais químicos de metais desejáveis, como cobre e cobalto.

Esses primeiros passos não divergem muito dos métodos de exploração das mineradoras empregados desde meados do século 20. Mas as próximas etapas serão um teste importante com novas técnicas baseadas em dados que, segundo alguns acreditam, poderão transformar radicalmente a mineração — e ajudar a limitar o aquecimento global no processo.

Ao contrário da mineração convencional, essa equipe da KoBold Metals, uma start-up da Califórnia financiada por Bill Gates, utiliza dados reunidos por eles — a partir de amostras de solo, levantamentos aéreos e diversos documentos históricos — como recursos para um conjunto de modelos geológicos complexos gerados por inteligência artificial. A KoBold e seus patrocinadores acreditam que a inteligência artificial identificará com mais eficácia locais de formação de minérios e, por fim, novas jazidas mais profundas.

A KoBold não é a única empresa de mineração que está recorrendo a big data para auxiliar a próxima geração de descobertas. Mas seus financiadores proeminentes e sua busca pelos metais necessários para a revolução da energia verde estão chamando a atenção para uma nova escassez de matérias-primas que corre o risco de frustrar as iniciativas globais, incluindo acordos negociados na Conferência das Nações Unidas sobre as Mudanças Climáticas na Escócia, para proporcionar um mundo com menos carbono.

De acordo com a Agência Internacional de Energia, para manter o aquecimento global “bem abaixo” de 2 graus Celsius, o principal objetivo do Acordo Climático de Paris de 2015, será necessário um crescimento sem precedentes na produção de metais como cobre, cobalto, níquel e lítio. Todos são materiais essenciais para produzir painéis solares, turbinas eólicas, cabos de energia e, acima de tudo, veículos elétricos movidos a bateria, os quais emitem menos carbono do que seus equivalentes movidos a gasolina, sobretudo quando a eletricidade é gerada a partir de fontes renováveis.

Para cumprir os objetivos do Acordo de Paris até 2040, os projetos da Agência Internacional de Energia exigirão vendas globais anuais acima de 70 milhões de carros e caminhões elétricos, que juntos demandarão até 30 vezes a quantidade de metais utilizada na produção atual.

Mas a mudança para um futuro verde enfrenta complexidades contraditórias — ao menos no futuro imediato. Embora novas tecnologias e regulamentações mais rigorosas tenham tornado a mineração menos destrutiva de uma perspectiva ambiental, a extração e o processamento de metais ainda contaminam a água e o solo, invadem habitats e emitem poluentes e os mesmos gases de efeito estufa que causaram o aquecimento do clima.

As emissões decorrentes da extração de minerais utilizados em tecnologias de energia verde são, entretanto, uma pequena fração daquelas geradas pelos sistemas movidos a combustíveis fósseis que foram projetadas para substituir. Com o tempo, com a intensificação da adesão aos veículos elétricos, mais reciclagem de baterias pode tornar a busca por metais de novas baterias menos fundamental. Parte do fardo do transporte verde poderia ser reduzido por outras soluções ainda em desenvolvimento — como carros movidos a hidrogênio — ou tecnologias ainda não imaginadas.

Entretanto, por ora, analistas enfatizam que não há alternativa além da mineração do solo.

Manter o aquecimento abaixo de 2 graus Celsius empregando as tecnologias atuais demandará “enormes volumes adicionais de metais”, disse Julian Kettle, vice-presidente sênior de mineração e metais da Wood Mackenzie, consultoria global de energia. “Simplesmente não há outra alternativa.”

Rochas ocultas

Fundada em 2018, o nome KoBold deriva de cobalto, metal prateado azulado e brilhante que ajuda a aumentar o desempenho das baterias de íon-lítio que revolucionaram os equipamentos eletrônicos de consumo, quando lançados no início da década de 1990. As mesmas baterias são utilizadas em uma escala muito maior para fornecer energia a veículos elétricos, e o cobalto lhes proporciona maior alcance, vida útil e proteção contra incêndios, por reduzir a corrosão.

Seu suprimento, entretanto, é bastante precário: quase 70% é proveniente da República Democrática do Congo, onde um histórico de abusos trabalhistas e corrupção aumentou a urgência de encontrar jazidas em outros locais. As montadoras de automóveis também buscam alternativas ao cobalto — o metal, afinal, é uma mercadoria cara — embora as limitações de desempenho das atuais baterias sem cobalto provavelmente aumentarão a demanda por cobalto.

Outros metais buscados pela KoBold podem em breve sofrer escassez também. Gerbrand Ceder, cientista de materiais que pesquisa baterias na Universidade da Califórnia, em Berkeley, acredita que o níquel enfrenta mais risco de esgotamento em longo prazo e um dos motivos é que é o substituto mais viável do cobalto.

Os analistas também preveem uma falta de cobre, utilizado em uma variedade de tecnologias verdes, incluindo motores de veículos elétricos, cabos de energia e infraestrutura de carregamento. Um automóvel comum movido a bateria utiliza o triplo de cobre de seus congêneres a gasolina.

Essas restrições de oferta surgiram, em parte, devido à dificuldade de encontrar novas jazidas viáveis de metais. O principal motivo disso é que as jazidas mais acessíveis já foram esgotadas: na Zâmbia, o segundo maior produtor de cobre da África, os minérios extraídos atualmente estavam “expostos no solo” ou logo abaixo da superfície quando foram encontrados, segundo David Broughton, geólogo com 25 anos de experiência na região que fornece assessoria à KoBold e outros.

Isso não significa que não haja jazidas nas profundezas do solo: a interação entre as rochas e os fluidos que as formaram há mais de 400 milhões de anos ocorreu bem abaixo da superfície. Mas, ao contrário da indústria de petróleo e gás, que se aperfeiçoou no acesso a locais difíceis de alcançar, a exploração de mineração não teve nenhum grande salto tecnológico nas últimas décadas. Como resultado, as chances de sucesso são poucas. De acordo com a maioria das estimativas da indústria, menos de 1% dos projetos em áreas sem extensa exploração anterior contêm jazidas comercialmente viáveis.

Fonte: Site National Geographic Brasil