p Os metais escassos são encontrados em uma ampla gama de objetos do cotidiano ao nosso redor. Eles são complicados de extrair, difíceis de reciclar e tão raros que vários deles se tornaram "minerais de conflito" que podem promover conflitos e opressão. Uma pesquisa da Chalmers University of Technology agora mostra que existem soluções potenciais baseadas em tecnologia que podem substituir muitos dos metais por nanomateriais de carbono, como o grafeno. p Eles podem ser encontrados em seu computador, no seu celular, em quase todos os outros equipamentos eletrônicos e em muitos dos plásticos ao seu redor. A sociedade é altamente dependente de metais escassos, e essa dependência tem muitas desvantagens.

p Metais escassos, como estanho, prata, tungstênio e índio são raros e difíceis de extrair, pois as concentrações utilizáveis ​​são muito pequenas. Isso garante que os metais sejam muito procurados - e sua extração é um terreno fértil para conflitos, como na República Democrática do Congo, onde financiam conflitos armados.

p Além disso, eles são difíceis de reciclar com lucro, uma vez que geralmente estão presentes em pequenas quantidades em vários componentes, como eletrônicos.

p Rickard Arvidsson e Björn Sandén, pesquisadores em análise de sistemas ambientais na Chalmers University of Technology, agora examinaram uma solução alternativa:substituir os metais escassos por nanomateriais de carbono. Essas substâncias - a mais conhecida é o grafeno - são materiais fortes com boa condutividade, como metais escassos.

p "Agora, o desenvolvimento da tecnologia nos permitiu fazer um maior uso do elemento comum carbono, "diz Sandén." Hoje existem muitos novos nanomateriais de carbono com propriedades semelhantes às dos metais. É uma nova faixa bem-vinda, e é importante investir tanto na reciclagem quanto na substituição de metais escassos a partir de agora. ”

p Os pesquisadores da Chalmers estudaram as principais aplicações de 14 metais diferentes, e ao revisar patentes e literatura científica investigaram o potencial para substituí-los por nanomateriais de carbono. Os resultados fornecem uma visão geral única de pesquisa e desenvolvimento de tecnologia no campo.

p De acordo com Arvidsson e Sandén, o resumo mostra que já está ocorrendo uma mudança do uso de metais escassos para nanomateriais de carbono.

p "Existem potenciais soluções baseadas em tecnologia para substituir 13 dos 14 metais por nanomateriais de carbono em suas aplicações mais comuns. O desenvolvimento da tecnologia está em diferentes estágios para diferentes metais e aplicações, mas em alguns casos, como índio e gálio, Os resultados são muito promissores, "Arvidsson diz.

p "Isso oferece esperança, "diz Sandén." No debate sobre as restrições de recursos, economia circular e manuseio de materiais pela sociedade, o foco sempre foi a reciclagem e a reutilização. A substituição é uma alternativa potencial que não foi explorada da mesma forma e à medida que as questões de recursos se tornam mais urgentes, agora temos mais ferramentas para trabalhar. "

p Os resultados da pesquisa foram publicados recentemente no Journal of Cleaner Production . Arvidsson e Sandén enfatizam que existem benefícios potenciais significativos na redução do uso de metais escassos, e eles esperam poder fortalecer a necessidade de mais pesquisa e desenvolvimento na área.

p "Imagine ser capaz de substituir metais escassos por carbono, "Sandén diz." Extrair o carbono da biomassa criaria um ciclo natural. "

p "Uma vez que o carbono é um material tão comum e facilmente disponível, também seria possível reduzir os conflitos e problemas geopolíticos associados a esses metais, "Arvidsson diz.

p Ao mesmo tempo, eles apontam que mais pesquisas são necessárias na área para lidar com quaisquer novos problemas que possam surgir se os metais escassos forem substituídos.

p "Os nanomateriais de carbono são apenas uma descoberta relativamente recente, e até agora o conhecimento é limitado sobre seu impacto ambiental de uma perspectiva de ciclo de vida. Mas geralmente parece haver um potencial para um baixo impacto ambiental, "Arvidsson diz.

p Fatos:

p Nanomateriais de carbono consistem única ou principalmente de carbono, e são materiais fortes com boa condutividade. Vários metais escassos têm propriedades semelhantes. Os metais são encontrados, por exemplo, em cabos, telas finas, retardadores de chamas, proteção contra corrosão e capacitores.

p Rickard Arvidsson e Björn Sandén da Chalmers University of Technology investigaram se os nanomateriais de carbono grafeno, fulerenos e nanotubos de carbono têm o potencial de substituir 14 metais escassos em suas principais áreas de aplicação (ver tabela na imagem anexa). Eles encontraram soluções potenciais baseadas em tecnologia para substituir os metais por nanomateriais de carbono para todas as aplicações, exceto para ouro em joias. Os metais que estamos mais próximos de substituir são o índio, gálio, berílio e prata.