Japão avança para minerar terras raras no mar profundo para reduzir dependência da China

Terras raras no mar profundo perto de Minamitorishima passam da teoria para os testes

O Japão prepara uma tentativa, primeira no mundo, de extrair lama rica em terras raras do leito marinho profundo junto a Minamitorishima, um atol remoto a cerca de 1.900 a 2.000 quilómetros a sudeste de Tóquio. Os planeadores governamentais afirmam que a mineração experimental começará em janeiro de 2026, com alvos entre os 5.000 e os 6.000 metros de profundidade. O objetivo não é o lucro rápido. Trata-se de assegurar um abastecimento interno estável de metais que sustentam veículos elétricos, turbinas eólicas, telemóveis, equipamento médico e armamento avançado. O ensaio chega depois de a China ter reforçado os controlos de exportação de vários elementos de terras raras cruciais, uma medida que abalou os fabricantes de automóveis e de eletrónica em todo o mundo.

O recurso visado pelo Japão é invulgar. Levantamentos realizados na zona económica exclusiva japonesa identificaram camadas de lama com altas concentrações de elementos de terras raras, incluindo categorias pesadas e médias, escassas e dispendiosas. Investigadores citaram reservas em torno de Minamitorishima de cerca de 16 milhões de toneladas, com teores que, em alguns elementos, superam os das jazidas terrestres habituais. Uma análise de 2018 de cientistas japoneses descreveu o depósito como capaz de abastecer certas terras raras durante centenas de anos, num intervalo de cerca de 420 a 780 anos, consoante o elemento. Essa potencialidade coloca Minamitorishima como um ativo estratégico à medida que a corrida global aos minerais críticos se intensifica.

Converter o potencial em abastecimento é a parte difícil. A mineração a 6.000 metros nunca foi feita à escala. O teste fará descer tubos a partir de um navio de investigação de mar profundo operado pela Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia Marítima e Terrestre, bombeará a lama para a superfície e enviaráá para o continente para análise e separação de elementos como disprósio, térbio, neodímio e gadolínio. Se o ensaio funcionar, o Japão pretende avançar para um sistema-piloto em janeiro de 2027, capaz de recuperar cerca de 350 toneladas de lama por dia. Os responsáveis são claros quanto aos compromissos envolvidos. Cada viagem será dispendiosa, as margens de engenharia são estreitas e é necessária nova capacidade de refinação antes de qualquer metal chegar às fábricas. As primeiras entregas comerciais estão previstas para 2028, mas o sucesso depende da tecnologia, dos preços e do apoio político.

Porque estes metais são importantes para a vida moderna

As terras raras são uma família de 17 elementos metálicos que tornam a eletrónica moderna e os equipamentos de energia limpa mais pequenos, mais fortes e mais eficientes. Os nomes mais conhecidos incluem neodímio, praseodímio e samário, essenciais para os potentes ímanes permanentes dos motores de veículos elétricos e dos geradores de turbinas eólicas. Elementos mais pesados como o disprósio e o térbio ajudam esses ímanes a manter o desempenho a elevadas temperaturas, o que é crítico em transmissões e em componentes aeroespaciais. Outros elementos, incluindo ittrio, európio e gadolínio, são utilizados em ecrãs, lasers, imagiologia médica e ligas especializadas.

A China domina tanto a mineração como o processamento de terras raras, sobretudo a refinação para óxidos, metais e ligas de ímães que os fabricantes efetivamente utilizam. Essa concentração cria um estrangulamento. Este ano, Pequim alargou os controlos de exportação a várias terras raras médias e pesadas, construindo sobre restrições anteriores. As medidas perturbam o planeamento de abastecimento, alimentam a volatilidade dos preços e acresentam risco geopolítico aos fabricantes. Os Estados Unidos responderam com novas ameaças tarifárias e os governos aliados instaram a uma coordenação para diversificar o abastecimento.

O Japão já viveu isto antes. Em 2010, um confronto diplomático provocou uma queda acentuada das exportações chinesas de terras raras para o Japão. À data, o Japão dependia da China para cerca de 90 por cento das suas necessidades. Os esforços de diversificação desde então, incluindo novos contratos na Austrália, na Índia e no Cazaquistão, bem como investimento em refinarias na Malásia e no Vietname, reduziram essa percentagem para ligeiramente abaixo de 60 por cento. A vulnerabilidade permanece. Mesmo uma interrupção breve pode propagar-se pelas linhas de produção, como se viu quando os controlos de exportação no início deste ano obrigaram a Nissan e à Suzuki a suspender temporariamente certas operações de montagem.

O que distingue Minamitorishima

O recurso de Minamitorishima não é uma jazida convencional em superfície nem um campo de minerais em rocha dura. É lama. Amostras de testemunhos e levantamentos apontam para uma mistura invulhar, com concentrações mais elevadas de terras raras pesadas e médias. Isso importa porque os elementos pesados são mais escassos e atingem preços mais altos. A lama contém também menos subprodutos radioativos do que muitas terras raras terrestres, o que reduz alguns riscos de processamento e desafios na gestão de resíduos.

A geografia é força e fraqueza ao mesmo tempo. O depósito situa-se na zona económica exclusiva do Japão, o que dá a Tóquio o controlo da exploração e da produção. O local é remoto, a cerca de 100 a 150 quilómetros do atol, em profundidades de 5.000 a 6.000 metros. O isolamento complica a logística e a resposta a emergências, e a profundidade extrema ultrapassa os limites da engenharia marítima atual. Ao contrário dos nódulos de manganês que repousam no leito marinho noutras partes do Pacífico, o alvo aqui é lama de grão fino que tem de ser bombeada em forma de lama. Os engenheiros terão de recolher several milhares de toneladas por dia numa qualquer operação futura para atingir escala económica.

Um perfil raro em elemento pesado

As análises destacam o disprósio e o térbio na lama de Minamitorishima, para além do neodímio e do gadolínio. Esse perfil de elemento pesado distingue-a de muitas jazidas em superfície fora da China, que são frequentemente mais ricas em elementos leves. O retrato de recursos do Japão em mar vai além das terras raras em lama. Um levantamento separado, liderado por investigadores japoneses, identificou mais de 200 milhões de toneladas de nódulos de manganês com cobalto e níquel substanciais a profundidades em torno de 5.500 metros no Pacífico alargado. As estimativas apontam para cerca de 610.000 toneladas de cobalto, o que equivale aproximadamente a 75 anos de consumo do Japão às taxas atuais, e cerca de 740.000 toneladas de níquel, ou cerca de 11 anos de procura nacional. Esses números destacam o valor estratégico mais alargado dos recursos do leito marinho, ao mesmo tempo que evidenciam a dimensão do desafio de engenharia.

Como o Japão planeia minerar a 6.000 metros

O projeto governamental é gerido por uma plataforma nacional de desenvolvimentos oceânicos inovadores, em conjunto com a Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia Marítima e Terrestre. Tubos descidos a partir de um navio de investigação elevarão a lama do leito marinho para a superfície. O navio, incluindo o navio de perfuração ultrafundo Chikyu, pode suportar cargas pesadas e longas sequências de tubagem. Os primeiros ensaios centrar-se-ão na prova de conceito. Uma operação deverá recuperar cerca de 35 toneladas de lama para trabalhos de laboratório, que poderão conter na ordem de algumas dezenas de quilogramas de elementos de terras raras. O sucesso abriria caminho a um sistema-piloto em 2027, concebido para mover 350 toneladas por dia, quantia adequada para testar a separação e a refinação à escala.

Tubagem, bombagem e lama

A lama do leito marinho tem a consistência da argila. Para a deslocar ao longo de uma coluna de água de 5.000 a 6.000 metros, os operadores têm de misturá-la com água do mar para criar uma lama estável. Essa lama tem de fluir por uma tubagem mais longa do que as sequências normalmente usadas em operações petrolíferas em águas profundas. Muitos risers de campos de petróleo chegam aos 3.500 metros. A tubagem mais longa acrescenta peso e aumenta o risco de vibração. Os engenheiros modelaram a dinâmica das tubagens para evitar movimentos ressonantes que possam levar à fadiga. O equipamento no leito marinho tem de ser robusto mas simples, porque a manutenção a essa profundidade é arriscada e lenta. Equipas japonesas desenvolveram maquinaria para moer a lama em partículas de cerca de 4 milímetros ou menores, melhorando a bombeabilidade ao mesmo tempo que minimiza o consumo de energia. O projeto do sistema considerou camadas de sedimentos frágeis sob a lama e ajustou fundações que não afundem nem colapsem sob carga.

Do navio para a costa

Uma vez a bordo, a lama será desidratada e transportada para o continente para separação dos elementos de terras raras em óxidos e metais. Os responsáveis discutiram uma pequena unidade de pré-processamento em Minamitorishima numa fase posterior para reduzir os volumes de transporte. A lama de mar profundo apresenta níveis relativamente baixos de tório e urânio radioativos em comparação com muitas terras raras terrestres, o que pode simplificar a gestão de resíduos. Ainda assim, as etapas intermédias continuam complexas. Nova capacidade de refinação é essencial, uma vez que a separação de terras raras envolve múltiplas etapas de extração por solvente, controlo cuidadoso do pH e controlo de qualidade rigoroso para atingir os padrões de pureza necessários para ímanes e componentes eletrónicos de alto desempenho.

Riscos ambientais e o debate científico

A mineração no mar profundo é controversa. Os cientistas alertam que os ecossistemas em profundidades abissais são pouco compreendidos e recuperam lentamente. As plumas de sedimentos levantadas por coletores e bombas podem sufocar os filtradores e alterar a química da água. O ruído do equipamento pesado pode afetar os mamíferos marinhos e os peixes. Existem também preocupações sobre a distância que as partículas finas percorrem na coluna de água e sobre a possibilidade de metais traço entrarem nas redes tróficas. Estes riscos são difíceis de quantificar porque há poucos estudos controlados à escala considerada para operações comerciais.

O programa do Japão avança por fases, o que permite recolher dados ambientais e ajustar métodos. A mineração experimental em Minamitorishima mapeará o comportamento das plumas nas correntes locais e medirá o reassentimento de sedimentos. Os engenheiros podem alterar as taxas de bombeamento, as cabeças de recolha e os pontos de descarga para limitar a dispersão de partículas. Os reguladores avaliarão a dimensão da pegada, os calendários sazonais e o monitorização da biodiversidade ao emitir futuras licenças. O argumento científico a favor da precaução é forte, e o debate sobre o risco aceitável acompanhará o impulso de engenharia.

As regras internacionais também estão a evoluir. A Autoridade Internacional dos Fundos Marinhos planeia finalizar um código de mineração para a atividade em águas internacionais. O local de Minamitorishima situa-se em águas japonesas, pelo que se aplica a legislação nacional. Ainda assim, as normas globais e as expectativas dos financiadores moldam o financiamento e os acordos de compra antecipada. Vários grandes bancos já endureceram políticas de financiamento de projetos de mineração no mar profundo até que os impactos ambientais sejam melhor compreendidos.

Economia, custos e quem paga

Trata-se de um projeto liderado pelo governo, enquadrado como política económica e de segurança nacional. A intenção é construir uma opção nacional de minerais críticos, mesmo que os custos iniciais excedam os preços de mercado. Cada viagem offshore deverá custar mais de 150 milhões de ienes. O sistema especializado de tubagem de 6.000 metros e o equipamento associado custam na ordem de dezenas de mil milhões de ienes, com uma encomenda reportada em cerca de 12 mil milhões de ienes. Passar de uma prova de conceito para uma planta-piloto e depois para uma operação estável exigirá novos navios, equipamento submersível e plantas em terra. A fatura de capital é elevada e a curva de aprendizagem é íngreme.

Os preços e a política decidirão a viabilidade comercial. Se a procura de ímanes crescer mais depressa do que o esperado, ou se os controlos de exportação voltarem a endurecer, preços mais altos poderão suportar os custos offshore. Uma queda dos preços empurraria o ponto de equilíbrio para mais longe. Outro obstáculo é a refinação. A China detém a maior parte da capacidade global de separação, especialmente para elementos pesados e médios. Construir uma cadeia completa de refinação no Japão ou em países parceiros leva tempo e exige contratos de longo prazo com fabricantes de ímanes para garantir o investimento. A financiamento é outro ponto de pressão. Alguns financiadores internacionais impuseram restrições ao financiamento de projetos marinhos profundos até que estejam disponíveis avaliações ambientais abrangentes.

Os responsáveis insistem na necessidade de paciência. Os volumes iniciais de produção seriam modestos e depois aumentariam se o piloto se revelar fiável. A intenção é adquirir know-how ao longo de toda a cadeia, da extração ao óxido, ao metal e à liga de ímães, ainda que os custos unitários iniciais sejam mais altos do que nas importações. O retorno seria uma apólice de seguro contra choques de abastecimento e uma plataforma para expandir à medida que a tecnologia melhora.

China, cadeias de abastecimento e a nova política mineral

A corrida pelas terras raras é indissociável da política. Em abril, a China endureceu os controlos de exportação de várias terras raras médias e pesadas, como o disprósio e o térbio, essenciais para ímanes de alta temperatura. A 9 de outubro, Pequim alargou esses controlos e acrescentou mais elementos à lista. Responsáveis em Washington classificaram as medidas como uma ameaça direta às cadeias de abastecimento industriais. Os Estados Unidos indicaram que tarifas adicionais de até 100 por cento sobre importações chinesas estão em cima da mesa, e os governos aliados instaram à coordenação para evitar a repetição de perturbações passadas.

O Japão moveu-se para construir parcerias mais amplas. A coordenação com os Estados Unidos, a Índia e a Austrália acelerou, e Tóquio discutiu também cooperação nas cadeias de abastecimento com a União Europeia. Estas conversas abrangem a exploração, a partilha de dados, a refinação e a constituição de reservas estratégicas. O esforço reflete um impulso mais alargado entre as economias avançadas para dispersar o risco entre regiões e reduzir pontos únicos de falha nos minerais críticos.

Os vizinhos regionais também exploram o leito marinho. As Ilhas Cook, por exemplo, abriram partes das suas águas à exploração de nódulos ricos em níquel, cobalto e manganês. Enquanto as regras para águas internacionais ainda estão a ser elaboradas pela Autoridade Internacional dos Fundos Marinhos, os projetos nacionais dentro de zonas económicas exclusivas, como o do Japão, podem avançar segundo a regulamentação nacional. A aceitabilidade dos materiais de mar profundo junto dos compradores dependerá dos padrões ambientais, da rastreabilidade e da confiança pública no monitorização.

Pode o Japão construir uma cadeia de valor completa

Diversificar o abastecimento é apenas um passo. Para garantir resiliência real, o Japão precisa de mais capacidade nas etapas intermédia e final. Isto significa plantas de separação para elementos pesados e médios, produção de metais e fabrico de ligas de ímães. O Japão apoiou investimentos na Malásia e no Vietname para expandir a refinação fora da China, mas os elementos pesados continuam a ser a parte mais tensionada da cadeia. A lama de Minamitorishima é promissora nesse front, desde que a química possa ser separada de forma eficiente e com pureza comparável.

Reduzir a procura é a outra alavanca. Investigadores e fabricantes estão a desenvolver ímanes que usam menos terras raras, ou nenhuma. Os primeiros designs podem substituir parte do conteúdo de disprósio ou deslocar composições para elementos menos restringidos, ainda que com compromissos em tamanho ou desempenho. A reciclagem também avança. A Nissan e a Universidade Waseda estão a desenvolver processos para recuperar terras raras de motores no fim de vida e de sucata de ímanes. O Japão aumentou as suas reservas estratégicas e criou sistemas para recolher e reaproveitar componentes valiosos de produtos usados. Estes passos ganham tempo, mas não eliminam o hiato criado pela liderança da China no processamento.

A logística será tão importante como a metalurgia. Minamitorishima está longe dos centros industriais, pelo que até pequenas melhorias na programação de navios, no pré-processamento local e na contentorização podem reduzir custos. Os responsáveis discutiram uma pequena refinaria perto do atol numa fase posterior para reduzir o volume transportado para o continente. Se o sistema-piloto atingir os objetivos em 2027, o fornecimento a empresas privadas poderá começar por volta de 2028. Fornecer material consistente e certificado aos fabricantes de ímanes será o teste final. Se esse obstáculo for ultrapassado, o Japão terá uma fonte alternativa real para alguns dos metais mais estratégicos da economia moderna.

Pontos-chave

• O Japão iniciará a mineração experimental de lama rica em terras raras entre 5.000 e 6.000 metros junto a Minamitorishima em janeiro de 2026, primeira no mundo a esta profundidade.
• Os levantamentos sugerem cerca de 16 milhões de toneladas de terras raras no depósito, com elevadas proporções de elementos pesados e médios como o disprósio e o térbio.
• O objetivo é um abastecimento nacional em matéria de segurança, com um sistema-piloto a visar 350 toneladas de lama por dia em janeiro de 2027 e eventual fornecimento ao setor privado a partir de 2028.
• Os desafios de engenharia incluem uma tubagem de 6.000 metros, transporte estável de lama, maquinaria no leito marinho e nova capacidade de refinação em terra.
• Os riscos ambientais centram-se nas plumas de sedimentos e nos ecossistemas de mar profundo, com ensaios faseados concebidos para recolher dados e ajustar métodos.
• Os custos são elevados, com cada viagem a ultrapassar os 150 milhões de ienes e o equipamento especializado a custar dezenas de mil milhões de ienes.
• Os controlos de exportação da China sobre as terras raras em abril e a 9 de outubro realçaram a exposição das cadeias de abastecimento; o Japão reduziu a sua dependência da China de cerca de 90 por cento em 2010 para ligeiramente abaixo de 60 por cento hoje.
• O Japão alarga parcerias com os Estados Unidos, a Índia, a Austrália e a União Europeia, enquanto a Autoridade Internacional dos Fundos Marinhos avança com regras para águas internacionais.
• A reciclagem, a investigação em substituição e as reservas estratégicas fazem parte do plano do Japão, mas a capacidade de refinação de elementos pesados fora da China continua limitada.
• Se os ensaios tiverem sucesso, Minamitorishima poderá tornar-se uma fonte de longo prazo de minerais críticos e um amortecedor contra futuros choques de abastecimento.