Clean Earth Magnet: Trocando terras raras por inovação

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  Previsão Quantumrun
• 28 de maio de 2024

Resumo do insight

Novas tecnologias estão surgindo para substituir materiais de terras raras em geradores por alternativas mais leves e eficientes, visando superar as atuais limitações de fornecimento e impacto ambiental. Estes avanços mostraram resultados promissores na redução significativa do peso do gerador, o que poderia reduzir drasticamente os custos e os desafios estruturais no setor eólico offshore. A evolução para ímanes isentos de terras raras abre novas oportunidades de inovação e criação de emprego e promete um futuro onde a energia renovável será mais acessível e menos dependente de materiais voláteis.

Contexto do ímã de terra limpa

Empresas como GreenSpur Wind e Niron Magnetics estão desenvolvendo geradores livres de terras raras que prometem oferecer uma alternativa mais leve e eficiente. Esta abordagem inovadora é impulsionada pela necessidade de mitigar os desafios associados à volatilidade e às restrições da cadeia de abastecimento de materiais de terras raras, que são atualmente componentes essenciais das turbinas convencionais. GreenSpur Wind, aproveitando um design de fluxo axial exclusivo junto com a tecnologia proprietária Clean Earth Magnet da Niron Magnetics baseada em nitreto de ferro, visa eliminar a dependência desses materiais escassos, garantindo um fornecimento sustentável e estável para a indústria.

A colaboração entre estas empresas produziu resultados promissores, com a GreenSpur a desenvolver um gerador de turbina eólica de 15 megawatts (MW). O novo design do gerador demonstrou uma redução notável de 56 por cento na massa, abordando preocupações anteriores relativas ao peso das soluções isentas de terras raras e às suas implicações no suporte estrutural e no custo. Esses avanços são cruciais para a energia eólica offshore, onde o peso do gerador é fundamental no projeto geral da turbina e nos custos de instalação.

As implicações desta tecnologia vão além da indústria eólica offshore, prometendo aplicações mais amplas em setores que procuram alternativas sustentáveis ​​e eficientes aos ímanes baseados em terras raras. A abordagem da Niron Magnetics para produzir ímãs de nitreto de ferro de alto desempenho também poderia transformar as indústrias automotiva e de eletrônicos de consumo. Com o apoio de financiamento e pesquisa substanciais, incluindo a colaboração com a Universidade de Minnesota e vários centros de pesquisa nacionais do Departamento de Energia dos EUA, esta tecnologia está pronta para comercialização. 

Impacto disruptivo

A mudança para tecnologias magnéticas isentas de terras raras poderá levar a novas oportunidades de emprego e requisitos de competências, centrando-se na produção, manutenção e inovação destas novas tecnologias de geradores. À medida que estas soluções isentas de terras raras se tornam mais predominantes, os profissionais poderão ter de se adaptar, adquirindo conhecimentos em novos materiais e processos de fabrico, garantindo que permanecem relevantes num mercado de trabalho em evolução. Além disso, esta mudança também poderia tornar as energias renováveis ​​mais acessíveis e rentáveis, impactando diretamente os consumidores, reduzindo potencialmente os custos de eletricidade e aumentando a adoção de soluções de energia limpa.

As empresas de produção e de energias renováveis ​​terão provavelmente de repensar as suas cadeias de abastecimento, abandonando os elementos de terras raras e optando por materiais mais abundantes, como o ferro e o azoto, o que poderá aliviar os riscos da cadeia de abastecimento e reduzir os custos. Esta mudança também poderá encorajar a inovação na concepção e desenvolvimento de produtos, levando as empresas a explorar novas aplicações para ímanes isentos de terras raras, para além das turbinas eólicas, como veículos eléctricos e electrónica de consumo. Ajustes estratégicos nas operações e na oferta de produtos poderão posicionar estas empresas como líderes em tecnologia sustentável, aumentando a sua competitividade no mercado e alinhando-se com a crescente procura dos consumidores por produtos ecológicos.

Ao apoiar a investigação e o desenvolvimento em tecnologias isentas de terras raras, os governos podem estimular a inovação e reduzir a dependência dos seus países de elementos de terras raras importados, aumentando a segurança nacional. As políticas internacionais também poderão mudar, com os países a colaborarem para estabelecer normas e regulamentos que promovam a utilização de materiais sustentáveis ​​na tecnologia. Esta tendência também poderá influenciar as estratégias de desenvolvimento económico local, incentivando o investimento em indústrias que produzem e utilizam tecnologias isentas de terras raras.

Implicações do ímã de terra limpa

Implicações mais amplas do Clean Earth Magnet podem incluir: 

• Aumento do uso de ímãs de terra limpa em tecnologias de energia renovável, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis e diminuindo as emissões de gases de efeito estufa.
• Mudança nos padrões de comércio global, com países ricos em recursos de ferro e azoto a ganharem vantagens económicas sobre aqueles com reservas minerais de terras raras.
• Maior segurança energética para as nações, diminuindo as tensões geopolíticas associadas às cadeias de abastecimento de elementos de terras raras.
• Aceleração da adoção de VE devido a motores mais acessíveis e eficientes, contribuindo para ambientes urbanos mais limpos.
• Potencial perturbação das indústrias mineiras tradicionais, suscitando a necessidade de programas de requalificação e formação profissional para os trabalhadores afectados.
• Crescimento do investimento e da inovação no setor da reciclagem, com foco na recuperação e reutilização de ferro e azoto de produtos obsoletos.
• Benefícios ambientais da redução da mineração e do processamento de elementos de terras raras, levando a uma menor poluição da água e à destruição de habitats.

Questões a considerar

• Que medidas você pode tomar para apoiar e se beneficiar da transição para produtos eletrônicos e eletrodomésticos mais sustentáveis?
• Como poderão as mudanças na dinâmica do comércio global, devido a mudanças no fornecimento de materiais para tecnologia, impactar a economia do seu país?