Osiris-Rex dá adeus ao asteroide Bennu

Por Ethevaldo Siqueira, com notícia da NASA

Depois de aproximadamente 5 anos no espaço, a espaçonave denominada OSIRIS-REx (sigla em inglês de Explorador de Regolith Nossas Origens, Segurança, Recursos de Identificação e Interpretação Espectral) está em seu caminho de volta à Terra trazendo rochas e poeira do asteroide Bennu, próximo da Terra.

No dia 10 de maio, a espaçonave deu ignição aos seus motores e acelerou-os ao seu máximo de potência por 7 minutos — essa é a mais significativa manobra desde que a nave chegou a Bennu em 2018. Essa manobra dará impulso para o retorno da espaçonave rumo ao asteroide a uma velocidade de 960 km/hora, para cobrir a distância de volta à Terra em uma viagem de 2 anos e meio.

A espaçonave OSIRIS-REx retorna à Terra do asteroide Bennu (near-Earth asteroid). A espaçonave parte de volta trazendo amostras coletadas no evento Pega-e-Leva (Touch-and-Go) de 20 de outubro de 2020, e elevando-se na sua partida do asteroide.

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O grafeno será tão disruptivo em 2030 quanto os chips nos anos 1960

Por Martyn Warwick

As coisas podem acontecer rapidamente nas telecomunicações. Só na semana passada o foco estava na tecnologia do grafeno e suas aplicações em 5G. Agora chegam as notícias do potencial do grafeno como ator central nas comunicações 6G — o que não será uma realidade até cerca de 2030! Um novo relatório fascinante da IDTechEX, sediada em Cambridge, Reino Unido, a pesquisa de mercado e organização de serviços de inteligência que trabalha na vanguarda da inovação e avalia novas tecnologias e suas aplicações, chega à conclusão inequívoca de que "as comunicações 6G precisam de grafeno."

Certamente que sim. O grafeno, um alótropo cristalino bidimensional de carbono, é mais de 100 vezes mais forte do que o aço mais resistente, leve, muito flexível, fácil de trabalhar e relativamente barato de fabricar. É um excelente condutor e isolante de eletricidade e calor. É considerado uma alternativa mais adaptável e durável ao silício tradicional que atualmente está no centro da computação e das comunicações globais.

O novo artigo da IDTechEX, "Graphene of 6G Communications", explica que o 6G, quando vier, será capaz, em seu estágio inicial de GHz, de utilizar as tecnologias existentes de diodos e transistores de laboratório para provar e aprimorar as capacidades 6G. No entanto, a segunda (e comercial) iteração de 6G (por volta de 2030) operará a 1THz (ou seja, uma frequência de onda EM igual a um trilhão de Hertz), que será o nível necessário para fornecer aos usuários tempo de resposta, capacidade e transferência de dados a taxas que irão distinguir 6G de todas as outras tecnologias de comunicação sem fio anteriores.

Como os dispositivos 6G exigirão menos energia do que a necessária agora para os aparelhos 4G e 5G, etc., e supercapacitores de grafeno "encaixar e esquecer" serão usados. Geralmente, os supercapacitores têm densidade de potência mais alta, vida útil consideravelmente mais longa e carregam e descarregam muito mais rapidamente do que as baterias de íon de lítio. Eles aproveitam a excelente condutividade do grafeno, a enorme densidade de área e a compatibilidade com os melhores novos eletrólitos. Os pseudocapacitores à base de grafeno oferecem benefícios potenciais ainda maiores e a pesquisa sobre eles agora está amplamente difundida.

Como o relatório IDTechEX aponta, os eletrônicos THz são necessariamente menores e mais finos do que os componentes tradicionais, o que significa que a dissipação de calor pode se tornar um grande problema. Mais uma vez, é aqui que o grafeno vem ao resgate, a densidade do material, a condução de calor, a espessura e a condutividade elétrica o tornam um favorito para as comunicações 6G planejadas. O grafeno tem ainda outra aplicação potencial na fabricação de materiais de superfície inteligente necessários para amplificar feixes 6G de baixa potência.

Superfícies inteligentes reprogramáveis e antenas 100 vezes menores do que agora

Muito simplesmente, 6G não funcionará sem superfícies inteligentes reprogramáveis (RIS) sendo implantadas como metassuperfícies capazes de redirecionar feixes quase sem eletricidade. Como o relatório deixa claro, "Tanto o padrão de subcomprimento de onda quanto os dispositivos ativos integrados são candidatos ao grafeno."

Basicamente, um IRS pode sintonizar um ambiente de formação de feixe de propagação sem fio por meio de reflexão controlada por software, em que uma superfície que consiste em componentes eletrônicos integrados de baixo custo detectará e refletirá as ondas eletromagnéticas em uma direção específica, aumentando o sinal no receptor sem aumentar o custo de hardware, mas aumentando o espectro e as eficiências de energia. Os feixes amplificados permitirão carregar um aparelho e operar dispositivos sem energia!

O grafeno também será usado em novas antenas plasmônicas de banda larga operando na faixa dos Terahertz (THz). Essas antenas serão 100 vezes menores que as antenas metálicas tradicionais e podem ser facilmente integradas em dispositivos e sistemas.
Além do mais, sua resposta de frequência pode ser reprogramada eletronicamente. Enquanto as tecnologias convencionais eletrônicas e ópticas dependem da conversão ascendente de sinais de microondas e ondas milimétricas ou da conversão descendente de sinais óticos, os sinais THz podem ser gerados diretamente por meio de grafeno híbrido/dispositivos semicondutores 3-5.

Um plasmon é um quantum de oscilação do plasma. Assim como a luz (que é uma oscilação óptica) consiste em fótons, a oscilação do plasma consiste em plasmons. Um metamaterial plasmônico usa plasmons de superfície para atingir propriedades ópticas particulares e nanopartículas de metal plasmônico, incluindo ouro, prata e platina, são muito bons em absorver e espalhar luz. Ao alterar o tamanho, a forma e a composição das nanopartículas, a resposta óptica pode ser sintonizada desde o ultravioleta, passando pelo visível até as regiões do infravermelho próximo do espectro eletromagnético.

Comentando a publicação do relatório, Raghu Das, o CEO da IDTechEx disse: "Os sistemas 6G podem se tornar um negócio de trilhões de dólares. Explorando uma variedade de benefícios, o grafeno pode ser usado para as metassuperfícies, supercapacitores e vários componentes ativos envolvidos." No entanto, "as previsões da IDTechEx de curto prazo para as vendas de grafeno no mercado aberto permanecem modestas, em parte porque os aplicativos 6G começam a partir de 2030, no mínimo."

Enquanto isso, o Roteiro de Tecnologia e Inovação do Grafeno da UE prevê que dados ópticos no chip habilitados para grafeno, dispositivos spin-lógicos e redes 6G estarão em desenvolvimento no mesmo ano.
Há 15 anos, pequenas quantidades de grafeno eram feitas com o corte, em nível atômico, de camadas incrivelmente finas da substância de um bloco de grafite. A demanda por grafeno quadruplicou desde 2019 e hoje grandes quantidades de grafeno de alta qualidade são rotineiramente fabricadas com o objetivo de ver a substância produzida em escala e integrada em uma miríade de produtos, incluindo baterias, painéis solares, eletrônicos, dispositivos fotônicos e de comunicação e tecnologias médicas.

De acordo com a iniciativa Future and Emerging Technology da Comissão Europeia, seu "Graphene Flagship" (que tem um orçamento de € 1 bilhão e é o maior projeto de pesquisa da UE), o grafeno deixará de ser um componente raro em produtos e aplicações de nicho para um mercado amplo de penetração em 2025 e, em 2030, será tão perturbadora quanto o silício era nos primeiros dias da computação.

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China pousa um rôver em Marte

De The Economist

O feito mostra a crescente capacidade do país no espaço

A China anunciou esta semana que conseguiu posicionar a sonda "Tianwen-1" na órbita de Marte, um feito inédito para o programa espacial chinês, que pretende pousar um pequeno robô no planeta vermelho. "A sonda entrou com sucesso na órbita de Marte", anunciou a agência estatal Xinhua.

A China acordou no dia 15 de maio com um novo slogan em suas telas de televisão e se espalhando pelas redes sociais: Ni Hao Huo Xing, “Hello Mars”. Poucas horas antes, a missão Tianwen-1, que circula Marte desde 10 de fevereiro, mudou sua órbita e lançou uma cápsula de pouso na atmosfera do planeta. Nove minutos depois, a China se tornou o segundo país a pousar com sucesso um veículo espacial na superfície do planeta. É uma conquista impressionante.

O feito não foi amplamente divulgado, presumivelmente porque o risco de que o pouso fracassasse era considerado muito alto, e a ideia de que isso pudesse acontecer publicamente era desagradável à Administração Espacial Nacional Chinesa e ao Partido Comunista.

A reticência é compreensível. Para pousar, a espaçonave teve que desacelerar de uma velocidade orbital de 17.000 quilômetros por hora; fez isso primeiro por meio do atrito, atravessando a atmosfera superior como um meteoro, depois por meio de um paraquedas e, em seguida, com motores de retrofoguete.

Para que isso funcionasse corretamente o ângulo inicial de entrada tinha que ser preciso, o desdobramento perfeito do paraquedas e dos mecanismos de liberação do protetor térmico e, posteriormente, a montagem do paraquedas devidamente sincronizados.

Para tornar as coisas ainda mais difíceis, uma vez que estava perto da superfície e operando sob a força de foguete, a sonda teve que pairar brevemente, para que seus sensores pudessem se certificar de que o trecho do terreno abaixo era adequado para pousar, antes de se abaixar suavemente para o frio solo seco. E a espaçonave teve que fazer tudo isso sem supervisão humana.

Marte está atualmente a 320m km da Terra, o que significa que os sinais de rádio entre os planetas levam 18 minutos para viajar em cada sentido. Quando o controle da missão teve certeza de que a descida estava em andamento, a poeira vermelha levantada pelo pouso a 25º norte, 110º leste havia se acomodado.

No topo da plataforma de pouso está um rôver de 240 kg chamado Zhurong, em homenagem a um deus chinês do fogo. Se tudo continuar de acordo com o planejado, ele logo descerá por uma rampa e chegará à superfície de Utopia Planitia, uma das grandes planícies baixas do hemisfério norte do planeta. Talvez o mais interessante de seu conjunto de instrumentos seja um radar de penetração no solo que será capaz de procurar gelo de água em profundidades de até 100 metros. A distribuição de gelo é de grande interesse para os cientistas que estudam Marte, pois define os limites da habitabilidade potencial do planeta em seu passado menos árido e, talvez, em seu futuro colonizado pelos humanos.

Estudos de radar em órbita e outras observações mostraram que existe um extenso gelo de água abaixo da superfície das partes do norte de Utopia. Quando o braço robótico do módulo de pouso Viking-2 da América (agora a Estação Memorial Gerald Soffen) raspou trincheiras no solo a 48º norte em 1976, pode ter havido gelo apenas dez centímetros além de seu alcance. O gelo próximo à superfície é muito menos provável sob o terreno mais ao sul de Zhurong. Mas não se sabe até vê-lo. É por isso que é chamado de exploração.

Este sucesso chinês mostra as crescentes capacidades do país no espaço. Dado que a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço dos Estados Unidos (NASA) foi capaz de realizar pousos suaves semelhantes para seus dois vikings na década de 1970, o nível de realização pode parecer exagerado.

A União Soviética também conseguiu um pouso suave como parte de sua missão Marte 3 em 1971, embora como a espaçonave parou de se comunicar com a Terra logo após o toque, dificilmente pode ser considerado um sucesso completo. E o Perseverance , o módulo de aterrissagem de uma tonelada movido a energia nuclear que os Estados Unidos colocaram na superfície em fevereiro, é significativamente mais sofisticado do que o Zhurong.

Mas para uma agência espacial pousar um rover, ou mesmo qualquer coisa, com sucesso em sua primeira missão a Marte ainda é impressionante. Provou-se além da Agência Espacial Europeia em 2003, e uma tentativa subsequente da ESA e Roscosmos, a agência espacial russa, falhou em 2016 (as duas agências espaciais tentarão novamente em 2023).

E a China dificilmente tem se concentrado apenas em Marte. Em janeiro de 2019, ele se tornou o primeiro país a colocar um rôver do outro lado da Lua; em dezembro de 2020, uma missão independente tornou-o o primeiro país desde 1970 a trazer amostras da Lua. E no mês passado ela lançou a primeira parte de uma nova estação espacial que seus astronautas começarão a usar em breve.

É difícil dizer quanto tempo Zhurong tem para explorar a superfície. É semelhante em design aos dois veículos espaciais que a América pousou em 2004, Spirit e Opportunity: seis rodas, movidos a energia solar e com uma expectativa de vida oficial de 90 sóis (um sol é um dia marciano, 40 minutos a mais do que um terrestre). O Spirit acabou durando seis anos, Opportunity 14. Se a engenharia chinesa for de calibre semelhante, Zhurong terá uma vida longa.

Pode até chegar a ver o próximo marco na exploração de Marte: o retorno de amostras à Terra, uma meta da qual a NASA fala, mas não realiza, há décadas. Parte da missão do Perserverance é reunir um cache de amostras que uma missão subsequente será capaz de colocar em um foguete capaz de colocá-los em órbita e, depois, de volta à Terra. A China está planejando uma missão de devolução de amostra por volta de 2028-30. No momento, a China, embora bem atrás da NASA na exploração de Marte, está se recuperando rapidamente. Não é inconcebível que, daqui a dez anos, possa ultrapassá-la.

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Microchip ultradenso poderá quadruplicar a vida útil da bateria do celular

Em meio à escassez de semicondutores, a empresa de tecnologia afirma ter inventado o menor e mais poderoso microchip do mundo

De Dalvin Brown do Washington Post

A IBM afirma que criou um chip de computador com componentes medindo apenas dois nanômetros de diâmetro, aproximadamente a largura de uma fita de DNA, em um movimento aclamado como um avanço na fabricação de semicondutores.

As partes microscópicas do chip que têm 25,4 milhões de nanômetros em uma polegada – podem levar a melhorias em praticamente todos os dispositivos eletrônicos que os incluem, uma vez que componentes menores tendem a ter desempenho mais rápido e menor consumo de energia.

Os chips de computador que alimentam a maioria dos novos dispositivos atuais têm transistores que variam de cinco nanômetros em smartphones premium a 10 nanômetros em alguns PCs. Mas imagine só precisar carregar seu smartphone a cada quatro dias ou dobrar a velocidade do seu laptop com pouco custo adicional, graças à próxima geração de chips de computador.

A IBM diz que essa realidade pode estar a cerca de cinco anos graças à conquista, que foi anunciada na semana passada pelo laboratório de pesquisa da empresa em Albany, NY

“É um feito notável de engenharia”, disse Dario Gil, vice-presidente sênior e diretor de pesquisa da IBM. “Você verá isso primeiro em dispositivos de baixo custo, como laptops e telefones celulares, e depois em mainframes de última geração que alimentam os sistemas financeiros mundiais. Ele aparecerá em carros autônomos, em nossos eletrodomésticos e em nossos computadores de todos os tipos possíveis.”

O conglomerado de tecnologia diz que seu novo avanço de dois nanômetros pode melhorar o desempenho do computador em 45 por cento ou reduzir o uso de energia dos mesmos dispositivos em 75 por cento em comparação com sua alternativa atual de sete nanômetros.

A principal inovação da IBM está em sua capacidade de encolher comutadores eletrônicos conhecidos como transistores para que mais deles caibam em um chip de computador, que é uma placa de material semicondutor. Os chips de computador tornam os dispositivos burros mais inteligentes por meio de circuitos complexos. Aumentar o número de transistores em um chip de computador pode fazer com que os computadores funcionem com mais eficiência.

A cada dois anos, empresas de tecnologia como IBM, Intel e Samsung encontram novas maneiras de colocar transistores adicionais em chips de computador sob o que é conhecido como Lei de Moore - a ideia de que o número de transistores que podem ser colocados em um chip dobra a cada dois anos. Os transistores adicionados, normalmente medidos em nanômetros, permitem que seus dispositivos melhorem com o tempo.

Por enquanto, os transistores de dois nanômetros da IBM servem como uma prova de conceito, mostrando que chips menores e mais poderosos são de fato possíveis, apesar das preocupações dos analistas de que a era de dobrar as densidades dos chips pode estar chegando ao fim conforme a tecnologia empurra os limites do que parece fisicamente possível.

O tamanho microscópico desse avanço é difícil para a mente compreender. “O cabelo humano tem 10.000 nanômetros, o que dá uma ideia de como esses recursos são minúsculos”, disse Arvind Krishna, presidente-executivo da IBM, em entrevista ao Washington Post Live na semana passada.
A IBM diz que pode colocar 50 bilhões deles em um chip de silício do tamanho de uma unha. Em seu laboratório de pesquisa, ele construiu a tecnologia de dois nanômetros em um wafer redondo de 300 milímetros. Wafers são então cortados para fazer chips de computador individuais.
O desenvolvimento do chip levou quatro anos, centenas de cientistas e bilhões de dólares.

A IBM, que gasta cerca de US$ 6 bilhões por ano em pesquisa e desenvolvimento, também teve que investir em novas técnicas de fabricação para construir a camada de chip por camada atômica, disse Gil.

Transistores de quatorze nanômetros já foram o padrão ouro da indústria. No entanto, os transistores de sete nanômetros estão se tornando cada vez mais populares nos dias de hoje, disse Gil. A IBM foi a primeira a revelar seu processo de sete nanômetros em 2015, e a tecnologia vai estrear este ano dentro de um novo processador IBM. Os chips passam por longos ciclos de produção, então os desenvolvimentos anunciados hoje podem levar anos antes de estarem prontos para entrar nos dispositivos.

A IBM está longe de ser a única empresa trabalhando para lançar chips de computador compactados de maneira mais compacta. A TSMC e Samsung, fabricante de chips com sede em Taiwan, estão produzindo chips transistores de cinco nanômetros hoje, e a Apple tem tecnologia de cinco nanômetros dentro de alguns de seus dispositivos mais recentes. A Intel está enfrentando atrasos na produção de sua tecnologia de sete nanômetros de próxima geração, que agora deve chegar ao mercado em 2022.

Chips de maior potência não significam necessariamente que as pessoas pagarão mais por esses dispositivos, já que os fabricantes de gadgets podem combinar tecnologia mais recente com alguns componentes mais antigos, de acordo com Patrick Moorhead, analista de ações da indústria de chips.

A IBM diz que seu novo conceito de chip pode quadruplicar a vida da bateria de celulares que usam o processo de sete nanômetros, como o iPhone 11, Samsung Galaxy S10 e Google Pixel 5.

A demanda por componentes de computador menores e mais eficientes está aumentando globalmente, à medida que as empresas de tecnologia buscam lançar novos dispositivos com circuitos mais baratos. O anúncio da IBM ocorre em meio a uma escassez de semicondutores que tem efeito cascata em muitos setores, incluindo automotivo e eletrônicos de consumo.

No entanto, o projeto de microchip da IBM não chegaria ao mercado cedo o suficiente para ter um grande impacto nas condições atuais. A IBM espera que a produção comece no final de 2024 ou 2025. A IBM não produz os chips em massa internamente. Em vez disso, ela se concentra na pesquisa e licencia suas técnicas de produção para outras empresas, incluindo Samsung e Intel.

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Detritos de foguete chinês caem no Oceano Índico, perto das Maldivas

Não houve relatos imediatos de danos causados pela queda de destroços.
Timothy Bella e Gerry Shih, do Washington Post

Partes de um foguete chinês Longa Marcha caíram no Oceano Índico perto das Maldivas, ao sul da Índia, informou o Departamento de Engenharia Espacial da China na noite de sábado, encerrando dias de especulação internacional sobre se os destroços do foguete poderiam estar espalhados sobre uma área povoada. Não há relatos imediatos de danos causados pela queda de destroços.

Vídeos nas redes sociais mostraram o Long March 5B de 22 toneladas, que esteve à deriva descontrolada em órbita baixa por dias, deixando um rastro de luz sobre a Península Arábica enquanto queimava durante a descida. A agência chinesa disse que reentrou na atmosfera terrestre às 22h24, horário do leste, antes de finalmente pousar a 72,47 graus leste e 2,65 graus norte, um local no oceano a sudoeste da capital das Maldivas, Malé.

“A grande maioria dos componentes foi queimada durante a reentrada na atmosfera”, disse a agência chinesa.

O projeto Space Track do Comando Espacial dos EUA disse em um tweet: “Todos os outros após a reentrada do #LongMarch5B podem relaxar. O foguete caiu.”

Com cerca de 30 metros de altura e cerca de 22 toneladas métricas de peso, o foguete é um dos maiores objetos a reentrar na atmosfera da Terra em uma trajetória descontrolada.

A reentrada do foguete gerou preocupação mundial sobre onde ele poderia pousar. Os cientistas disseram que o risco para os humanos é astronomicamente baixo, mas não era impossível pousar em uma área povoada. Em uma declaração no domingo, Bill Nelson, administrador da NASA, criticou a China por "não cumprir os padrões responsáveis em relação aos seus detritos espaciais" e pediu às nações que realizam atividades no espaço para minimizar o risco aos humanos e às propriedades com suas missões espaciais.

Antes de domingo, a Agência Espacial Europeia previu uma “zona de risco” que abrangia grande parte do mundo, incluindo quase todas as Américas, toda a África e Austrália, partes da Ásia e países europeus como Itália e Grécia.

A China foi criticada por lidar com o foguete propulsor, que foi lançado ao espaço em 29 de abril para transportar o primeiro módulo da estação espacial Tianhe. A China não projetou a missão de forma que o propulsor usado tivesse uma reentrada controlada na atmosfera da Terra sobre uma área remota predeterminada ou oceano.

Astrofísicos descreveram a decisão da China como uma redução de riscos potencialmente perigosa. “Há claramente uma chance significativa de que isso aconteça em terra”, disse Jonathan McDowell, astrofísico do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, à CNN no sábado.

A mídia estatal da China, no entanto, reagiu com ira diante das críticas internacionais, dizendo que seu lançamento estava sendo injustamente difamado. A mídia estatal atacou os meios de comunicação dos EUA por cobrirem o “lixo espacial fora de controle” da China, em contraste com um recente foguete SpaceX, do qual caíram pedaços em terras agrícolas no oeste dos Estados Unidos.

O porta-voz do Ministério das Relações Exteriores da China, Wang Wenbin, defendeu o recente projeto da missão da China como "prática internacional padrão", dizendo em uma entrevista coletiva esta semana que "a China está sempre comprometida com o uso pacífico do espaço sideral", segundo a mídia estatal.

O tamanho do foguete Longa Marcha tornou sua reentrada mais imprevisível do que outros. A maioria dos satélites e outros objetos feitos pelo homem são pequenos o suficiente para queimar na atmosfera. Mas o lançador Longa Marcha é muito maior, o que aumenta a preocupação de que pedaços dele possam não serem queimados e atingir o solo.

O movimento cambaleante do foguete ao passar pela mesosfera, uma camada externa da atmosfera terrestre, também tornou mais difícil o cálculo de sua velocidade.

O espaço tem sido um ponto de orgulho nacional para a China, que deverá operar a única estação espacial operacional após a aposentadoria da Estação Espacial Internacional nos próximos quatro anos. O país, que falou em levar seres humanos à Lua, completou uma enxurrada de missões lunares e a Marte bem-sucedidas nos últimos anos.

Mas o crescente programa espacial da China tem contribuído para tornar mais preocupante o problema dos detritos espaciais. A Secure World Foundation, um think tank, disse que a China em 2007 “criou uma nuvem de mais de 3.000 fragmentos espaciais” depois que o país derrubou um satélite morto com um míssil.

Durante o primeiro voo do foguete Longa Marcha 5B no ano passado, o propulsor passou por partes povoadas da Terra antes que seus destroços pousassem na África. Jim Bridenstine, o administrador da NASA na época, criticou a agência espacial chinesa pelo retorno do propulsor, dizendo que o evento "poderia ter sido extremamente perigoso".

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A corrida do ouro do lítio: para alimentar veículos elétricos

Está em curso uma corrida para produzir lítio nos Estados Unidos, mas os projetos concorrentes estão adotando abordagens muito diferentes para extrair a matéria-prima vital. Alguns podem não ser muito verdes.

De Ivan Penn e Eric Lipton BY NYT
Fotos de Gabriella Angotti-Jones

No topo de um vulcão há muito adormecido no norte de Nevada, os trabalhadores estão se preparando para começar a explodir e cavar um fosso gigante que servirá como a primeira nova mina de lítio em grande escala nos Estados Unidos em mais de uma década — um novo suprimento doméstico de um ingrediente essencial em baterias de carros elétricos e energia renovável.

A mina, construída em terras federais arrendadas, poderia ajudar a lidar com a dependência quase total dos Estados Unidos de fontes estrangeiras de lítio.

Mas o projeto, conhecido como Lítio Américas, atraiu protestos de membros de uma tribo indígena americana, fazendeiros e grupos ambientais porque se espera que use bilhões de galões de preciosas águas subterrâneas, potencialmente contaminando parte delas por 300 anos, deixando para trás um monte gigante de lixo.

“Explodir uma montanha não é ecológico, não importa o quanto as pessoas façam isso”, disse Max Wilbert, que vive em uma tenda no local proposto para a mina, enquanto dois processos judiciais para bloquear o projeto seguem seu caminho em tribunais federais.
A luta pela mina de Nevada é emblemática de uma tensão fundamental que vem à tona ao redor do mundo: carros elétricos e energia renovável podem não ser tão verdes quanto parecem. A produção de matérias-primas como lítio, cobalto e níquel, essenciais para essas tecnologias, costuma ser prejudicial à terra, à água, à vida selvagem e às pessoas.
Esse tributo ambiental tem sido frequentemente esquecido em parte porque há uma corrida em andamento entre os Estados Unidos, China, Europa e outras grandes potências. Ecoando disputas e guerras anteriores por ouro e petróleo, os governos estão lutando pela supremacia sobre os minerais que poderão ajudar os países a alcançar o domínio econômico e tecnológico nas próximas décadas.

Desenvolvedores e legisladores veem este projeto de Nevada, que recebeu a aprovação final nos últimos dias do governo Trump, como parte da oportunidade para os Estados Unidos se tornarem líderes na produção de algumas dessas matérias-primas à medida que o presidente Biden age agressivamente no combate às mudanças climáticas. Além de Nevada, as empresas propuseram locais de produção de lítio na Califórnia, Oregon, Tennessee, Arkansas e Carolina do Norte.

Mas a mineração tradicional é um dos negócios mais sujos que existe. Essa realidade não se perde nas montadoras e nas empresas de energia renovável.

“Nossas novas demandas de energia limpa podem estar criando maiores danos, embora sua intenção seja fazer o bem”, disse Aimee Boulanger, diretora executiva da Initiative for Responsible Mining Assurance, um grupo que examina minas para empresas como BMW e Ford Motor. “Não podemos permitir que isso aconteça.”

Essa divergência ajuda a explicar por que uma espécie de competição surgiu nos últimos meses nos Estados Unidos sobre a melhor forma de extrair e produzir grandes quantidades de lítio de maneiras muito menos destrutivas do que como a mineração tem sido feita por décadas.

Apenas nos primeiros três meses de 2021, os mineiros de lítio dos EUA como os de Nevada levantaram quase US$ 3,5 bilhões de Wall Street — sete vezes a quantia arrecadada nos 36 meses anteriores, de acordo com dados reunidos pela Bloomberg , e um indício do frenesi em andamento.

Alguns desses investidores estão apoiando alternativas, incluindo um plano para extrair lítio das águas salgadas abaixo do maior lago da Califórnia, o Mar Salton , cerca de 600 milhas ao sul do local da Lithium Americas.

No Salton Sea, os investidores planejam usar contas especialmente revestidas para extrair sal de lítio do líquido quente bombeado de um aquífero a mais de 4.000 pés abaixo da superfície. Os sistemas independentes serão conectados a usinas geotérmicas, gerando eletricidade livre de emissões. E, no processo, eles esperam gerar a receita necessária para restaurar o lago , que foi contaminado pelo escoamento tóxico de fazendas da área por décadas.

As empresas também esperam extrair lítio da salmoura em Arkansas , Nevada , Dakota do Norte e pelo menos mais um local nos Estados Unidos.

Os Estados Unidos precisam encontrar rapidamente novos suprimentos de lítio à medida que as montadoras aumentam a fabricação de veículos elétricos. O lítio é usado em baterias de carros elétricos porque é leve, pode armazenar muita energia e pode ser recarregado repetidamente. Analistas estimam que a demanda por lítio aumentará dez vezes antes do final desta década, conforme Tesla, Volkswagen , General Motors e outras montadoras lançam dezenas de modelos elétricos. Outros ingredientes, como o cobalto, são necessários para manter a bateria estável.

Mesmo que os Estados Unidos tenham algumas das maiores reservas do mundo , o país hoje tem apenas uma mina de lítio em grande escala, Silver Peak em Nevada, que foi inaugurada na década de 1960 e está produzindo apenas 5.000 toneladas por ano — menos de 2 por cento do suprimento anual mundial. A maior parte do lítio bruto usado internamente vem da América Latina ou da Austrália, e a maior parte dele é processado e transformado em células de bateria na China e em outros países asiáticos.

“A China acaba de lançar seu próximo plano de cinco anos”, disse a secretária de energia de Biden, Jennifer Granholm, em uma entrevista recente. “Eles querem ser o lugar certo para fornecer as partes internasa das baterias, mas temos esses minerais nos Estados Unidos. Não aproveitamos para explorá-los.”

Em março , ela anunciou concessões para aumentar a produção de minerais essenciais. “Esta é uma corrida para o futuro que a América vai ganhar”, disse ela.

Até agora, o governo Biden não se moveu para ajudar a promover opções mais ecológicas - como a extração de salmoura de lítio, em vez de minas a céu aberto. O Departamento do Interior se recusou a dizer se mudaria sua posição sobre a licença da Lithium Americas, que está defendendo no tribunal.

As mineradoras e empresas relacionadas querem acelerar a produção doméstica de lítio e estão pressionando o governo e legisladores importantes a inserir um programa de doações de US$ 10 bilhões no projeto de infraestrutura de Biden, argumentando que é uma questão de segurança nacional.

“No momento, se a China decidir isolar os Estados Unidos por uma série de razões, estaremos em apuros”, disse Ben Steinberg, um funcionário do governo Obama que se tornou lobista. Ele foi contratado em janeiro pela Piedmont Lithium, que está trabalhando para construir uma mina a céu aberto na Carolina do Norte e é uma das várias empresas que criaram uma associação comercial para o setor.

Os investidores estão correndo para obter licenças para novas minas e começar a produção para garantir contratos com empresas de baterias e montadoras.

Em última análise, as autoridades federais e estaduais decidirão qual dos dois métodos - mineração tradicional ou extração de salmoura - é aprovado. Ambos poderiam se firmar. Muito dependerá do sucesso de ambientalistas, tribos e grupos locais no bloqueio de projetos.

Espólios de nevada

Em uma encosta, Edward Bartell e seus funcionários de seu rancho saem cedo todas as manhãs, certificando-se de que as quase 500 vacas e bezerros que vagam por seus 50.000 acres no alto deserto de Nevada tenham alimento suficiente. Tem sido uma rotina por gerações, mas a família nunca antes enfrentou uma ameaça como essa.

A poucos quilômetros de seu rancho, o trabalho pode começar em breve na mina a céu aberto de Lithium Americas que representará um dos maiores locais de produção de lítio da história dos Estados Unidos, completa, com heliporto, planta de processamento químico e depósitos de lixo. A mina atingirá uma profundidade de cerca de 111 metros.

O maior medo do Sr. Bartell é que a mina consuma a água que mantém seu gado vivo. A empresa disse que a mina consumirá 12.204 litros por minuto. Isso pode fazer com que o lençol freático caia em terras que Bartell possui em cerca de 3,6 metros, de acordo com um consultor da Lithium Americas.

Enquanto produz 66.000 toneladas por ano de carbonato de lítio para baterias, a mina pode causar contaminação das águas subterrâneas com metais, incluindo antimônio e arsênico, de acordo com documentos federais.

O lítio será extraído pela mistura de argila retirada da encosta da montanha com até 5.800 toneladas por dia de ácido sulfúrico. Todo esse processo também criará 354 milhões de metros cúbicos de resíduos de mineração que serão carregados com descarte do tratamento com ácido sulfúrico e podem conter urânio modestamente radioativo, divulgam documentos de autorização.

Uma avaliação feita em dezembro pelo Departamento do Interior descobriu que, ao longo de seus 41 anos de vida, a mina degradaria quase 5.000 acres de extensão de inverno usada pelo antílope pronghorn e prejudicaria o habitat da terra. Provavelmente, também destruiria uma área de nidificação de um par de águias douradas cujas penas são vitais para as cerimônias religiosas da tribo local.

“É realmente frustrante que esteja sendo apresentado como um projeto ambientalmente correto, quando na verdade é um enorme local industrial”, disse Bartell, que entrou com um processo para tentar bloquear a mina.

Na Reserva Indígena Fort McDermitt, a ira sobre o projeto transbordou, causando algumas brigas entre os membros, já que a Lithium Americas se ofereceu para contratar membros tribais em empregos que pagarão um salário médio anual de US$ 62.675 - o dobro da renda per capita do condado - mas isso virá com uma grande troca.

“Diga-me, que água vou beber durante 300 anos?” Deland Hinkey, um membro da tribo, gritou quando um oficial federal chegou à reserva em março para informar os líderes tribais sobre o plano de mineração. “Qualquer um, responda minha pergunta. Depois de contaminar minha água, o que vou beber por 300 anos? Você está mentindo!"

A reserva fica a quase 80 km do local da mina — e muito além da área onde o lençol freático pode estar contaminado — mas os membros da tribo temem que a poluição possa se espalhar.

“É realmente uma situação do tipo Davi contra Golias”, disse Maxine Redstar, líder das Tribos Paiute e Shoshone do Fort McDermitt, observando que houve uma consulta limitada com a tribo antes que o Departamento do Interior aprovasse o projeto. “As mineradoras são apenas grandes corporações.”

Tim Crowley, vice-presidente da Lithium Americas, disse que a empresa operaria com responsabilidade — planejando, por exemplo, usar o vapor da queima de enxofre derretido para gerar a eletricidade de que precisa.

“Estamos respondendo ao apelo do presidente Biden para proteger as cadeias de abastecimento da América e enfrentar a crise climática”, disse Crowley.

Um porta-voz observou que os fazendeiros da área também usavam muita água e que a empresa havia comprado a alocação de outro fazendeiro para enfrentar o aumento no uso da água.

A empresa agiu agressivamente para garantir licenças, contratando uma equipe de lobby que inclui um ex-assessor de Trump na Casa Branca, Jonathan Slemrod.

A Lithium Americas, que estima que haja US$ 3,9 bilhões em lítio recuperável no local, espera iniciar as operações de mineração no próximo ano. Seu maior acionista é a empresa chinesa Ganfeng Lithium.

Um Segundo Ato

As areias do deserto que cercam o Mar Salton já chamaram a atenção do mundo inteiro antes. Eles serviram de locação para produções de Hollywood como a franquia “Star Wars”.

Criado por uma inundação do Rio Colorado há mais de um século, o lago já prosperou. Frank Sinatra se apresentou em seus balneários. Ao longo dos anos, a seca e a má gestão transformaram-na numa fonte de poluentes.

Mas uma nova onda de investidores está promovendo o lago como uma das perspectivas de lítio mais promissoras e ecologicamente corretas dos Estados Unidos.

A extração de lítio da salmoura é usada há muito tempo no Chile, na Bolívia e na Argentina, onde o sol é usado por quase dois anos para evaporar a água de grandes lagoas. É relativamente barato, mas usa muita água em áreas áridas.

A abordagem planejada no Mar Salton é radicalmente diferente daquela tradicionalmente usada na América do Sul.

O lago fica no topo de Salton Buttes, que, como em Nevada, são vulcões subterrâneos.

Durante anos, uma empresa de propriedade da Berkshire Hathaway, CalEnergy e outra empresa, a Energy Source , utilizou o calor geotérmico de Buttes para produzir eletricidade. Os sistemas usam vapor subterrâneo que ocorre naturalmente. Essa mesma água é carregada com lítio.

Agora, a Berkshire Hathaway e duas outras empresas — Controlled Thermal Resources e Materials Research Controlados — querem instalar um equipamento que extraia lítio depois que a água passa pelas usinas geotérmicas, em um processo que levará apenas cerca de duas horas.

Rod Colwell, um australiano corpulento, passou grande parte da última década incentivando investidores e legisladores a usar a salmoura. Em fevereiro, uma retroescavadeira arou terra em um local de 7.000 acres que está sendo desenvolvido por sua empresa, a Controlled Thermal Resources.

“Este é o ponto ideal”, disse Colwell. “Este é o lítio mais sustentável do mundo, feito na América. Quem teria pensado nisso? Temos essa grande oportunidade.”

Um executivo da Berkshire Hathaway disse às autoridades estaduais recentemente que a empresa esperava concluir sua fábrica de demonstração para extração de lítio até abril de 2022.

Os patrocinadores dos projetos de lítio do Salton Sea também estão trabalhando com grupos locais e esperam oferecer bons empregos em uma área que tem uma taxa de desemprego de quase 16%.

“Nossa região é muito rica em recursos naturais e minerais”, disse Luis Olmedo, diretor executivo do Comite Civico del Valle, que representa os trabalhadores agrícolas da região. “No entanto, eles estão muito mal distribuídos. A população não tem assento à mesa. ”

O estado deu milhões em concessões para empresas de extração de lítio, e o Legislativo está considerando exigir que os fabricantes de automóveis até 2035 usem fontes da Califórnia para parte do lítio em veículos que vendem no estado, o maior mercado de carros elétricos do país.

Mas mesmo esses projetos levantaram algumas questões.

As usinas geotérmicas produzem energia sem emissões, mas podem exigir dezenas de bilhões de galões de água anualmente para resfriamento. E a extração de lítio da salmoura extrai minerais como ferro e sal que precisam ser removidos antes que a salmoura seja injetada de volta no solo.

Esforços de extração semelhantes no Mar Salton falharam anteriormente. Em 2000, a CalEnergy propôs gastar US$ 200 milhões para extrair zinco e ajudar a restaurar o Mar Salton. A empresa desistiu do esforço em 2004.

Mas várias empresas que trabalham na técnica de extração direta de lítio — incluindo Lilac Solutions, com sede na Califórnia, e Standard Lithium de Vancouver, British Columbia — estão confiantes de que dominam a tecnologia.

Ambas as empresas abriram projetos de demonstração usando a tecnologia de extração de salmoura, com o lítio padrão batendo em uma fonte de salmoura já sendo extraído do solo por uma fábrica de produtos químicos de Arkansas, o que significa que não precisou retirar água adicional do solo.

“Este aspecto verde é extremamente importante”, disse Robert Mintak, presidente-executivo da Standard Lithium, que espera que a empresa produza 21.000 toneladas por ano de lítio no Arkansas em cinco anos, se conseguir levantar US$ 440 milhões em financiamento. “A abordagem de Fred Flintstone não é a solução para o desafio do lítio.”
A Lilac Solutions, cujos clientes incluem a Controlled Thermal Resources, também está trabalhando na extração direta de lítio em Nevada, Dakota do Norte e em pelo menos um outro local nos Estados Unidos que não divulgou. A empresa prevê que, em cinco anos, esses projetos possam produzir cerca de 100.000 toneladas de lítio por ano, ou 20 vezes a produção nacional atual.

Executivos de empresas como a Lithium Americans questionam se essas abordagens mais inovadoras podem fornecer todo o lítio de que o mundo precisa.

Mas os fabricantes de automóveis estão ansiosos para buscar abordagens que tenham um impacto muito menor no meio ambiente.

“Tribos indígenas estão sendo expulsas ou sua água está sendo envenenada ou qualquer um desses tipos de problemas, nós simplesmente não queremos fazer parte disso”, disse Sue Slaughter, diretora de compras da Ford para a sustentabilidade da cadeia de suprimentos. “Nós realmente queremos forçar as indústrias das quais estamos comprando materiais a ter certeza de que estão fazendo isso de uma forma responsável. Como uma indústria, vamos comprar tanto desses materiais que temos um poder significativo para alavancar essa situação de forma muito forte. E pretendemos fazer isso. ”

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