“A terminologia histórica ‘terras raras’ é europeia, explica Nicolas Charles, geólogo do Geological and Mining Research Bureau (BRGM). Os químicos que primeiro descobriram esses elementos os chamaram de “terras” porque eram um tanto pulverulentos e bastante escuros. “Na verdade, são metais. O primeiro identificado foi o ítrio, em 1794. O químico finlandês Johan Gadolin isolou-o de um mineral encontrado na pedreira de Ytterby, na Suécia – local que deu nome a diversas terras raras descobertas posteriormente (térbio, érbio, itérbio).
“A origem do nome das terras raras ilustra a sua história geológica, sublinha Catherine Chauvel, geoquímica do Institute of Globe Physics. Lantânio, cério, neodímio, praseodímio ou samário: estes nomes, que podem parecer surpreendentes, estão na verdade muitas vezes ligados ao local de descoberta do mineral onde os elementos foram identificados. Muitos deles foram encontrados há mais de um século. Naquela época, eles não tinham grandes aplicações tecnológicas. “
Reservas mundiais de terras raras e sua produção em 2025. Só a China é responsável por metade dessas reservas. Fonte: USGS
Terras raras pesadas são as mais procuradas
O último destes elementos, o promécio, foi identificado entre os produtos da fissão nuclear em 1945; ao contrário dos demais, praticamente não existe naturalmente na Terra. “Em 150 anos de avanços no conhecimento, os químicos perceberam que o que inicialmente consideravam como um elemento único, porque ainda não havia conhecimento e tecnologia para separá-los, correspondia a 15 elementos formando a família dos lantanídeos “, observa Nicolas Charles. Eles estão associados ao escândio e ao ítrio, que são encontrados nos mesmos depósitos dos lantanídeos e que possuem propriedades químicas semelhantes.
Na crosta terrestre, as terras raras são, em média, tão abundantes como os metais comuns, como o zinco, o cobre ou o chumbo. O cério e o neodímio são ainda mais comuns que o cobre no primeiro e o ouro no segundo. No entanto, “no seu estado natural, são geralmente encontrados em quantidades vestigiais, ou seja, em concentrações menos de 1%, comenta Catherine Chauvel. Estão presentes em quase toda a crosta terrestre, mas sempre em pequenas proporções – mais ou menos dependendo das rochas, sem nunca serem abundantes. “A principal dificuldade consiste, portanto, em localizar minerais suficientemente ricos em terras raras para que a sua extração seja técnica e economicamente viável.
Esse conjunto de elementos químicos forma um grupo bastante coerente, com propriedades extremamente próximas entre si. “As diferenças entre eles são sutis, nota Catherine Chauvel : os primeiros da série são maiores que os últimos da série, um fenômeno denominado contração dos lantanídeos. Assim, distinguimos entre terras raras leves e pesadas. “Essa classificação se baseia no aumento progressivo de sua massa atômica de um elemento para outro, o que determina seus usos.
As terras raras leves mais comuns são usadas para fazer ligas metálicas e catalisadores, enquanto as terras raras pesadas são encontradas em lasers, telas de LED, equipamentos médicos, etc. “Terras raras pesadas têm propriedades físico-químicas extremamente procuradas, sublinha Nicolas Charles. Por exemplo, o disprósio é usado em ímãs permanentes, muitas vezes acoplado com neodímio ou outros. Economicamente, as terras raras pesadas são muito mais interessantes de explorar porque oferecem mais oportunidades e valor acrescentado no mundo industrial. “
Como todos os elementos químicos pesados, as terras raras foram formadas antes do nascimento da Terra, durante explosões de estrelas massivas ou colisões de estrelas de nêutrons. Estes processos sintetizaram elementos pesados que foram então integrados na nuvem de gás e poeira que formou o Sistema Solar há aproximadamente 4,6 mil milhões de anos. Mas por que há mais em determinados lugares? A resposta está na forma como as rochas são formadas.
“Quanto às rochas vulcânicas, tudo depende da taxa de derretimento do manto no momento da sua formação, explica Catherine Chauvel. As terras raras não gostam de entrar nos minerais e preferem passar para o líquido a partir de a fusão. Se for baixo, o líquido produzido estará relativamente concentrado em terras raras. Por outro lado, se a fusão for maior, estes elementos serão diluídos num volume maior de magma. “
O primeiro mecanismo de enriquecimento de terras raras corresponde, portanto, a rochas resultantes de baixas taxas de fusão. As que são particularmente visadas para a exploração mineira são as rochas muito alcalinas e os carbonatitos, resultantes precisamente destas condições específicas. “Uma vez formado, o magma sobe à superfície e cristaliza, continua Catherine Chauvel. Neste ponto, as terras raras irão onde puderem. Por relutarem em se inserir nos minerais, geralmente se concentram naqueles que se formam no final da cristalização. “, notadamente bastnaesita, monazita e xenótima. “Uma desvantagem da exploração das terras raras contidas na monazita é a presença frequente de tório, elemento radioativo, o que dificulta o seu tratamento “, sublinha o geoquímico.
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Depósitos resultantes de alteração de rocha
Existe um segundo tipo principal de depósitos de terras raras, resultantes de um processo de alteração das rochas superficiais. Nas regiões tropicais, por exemplo, as rochas expostas ao ar livre sofrem intenso intemperismo sob influência de água e chuvas fortes. Este processo resulta na lixiviação de grande parte dos elementos solúveis. Os minerais mais frágeis são gradualmente dissolvidos e transportados, enquanto aqueles que são mais resistentes, nomeadamente certos minerais que contêm terras raras, permanecem no local.
É um mecanismo de concentração pela eliminação de todo o resto. “Das mais de 6.000 espécies minerais reconhecidas no mundo, cerca de 250 são enriquecidas em terras raras. Mas só sabemos como processar cerca de dez delas, no máximo, o que explica porque os depósitos são, em última análise, poucos em número. “, conclui Nicolas Charles.
Fundo marinho altamente cobiçado
Em fevereiro, o navio científico japonês Chikyu relataram uma colheita sem precedentes de sedimentos ricos em terras raras, retirados do Pacífico, ao largo da ilha de Minami-Torishima. Os resultados da missão sugerem a presença de mais de 16 milhões de toneladas de terras raras na área, o equivalente a vários séculos de consumo global de ímanes, telefones, carros eléctricos, lasers, etc.
O fundo do mar surge agora como uma nova fonte de abastecimento de terras raras, através de nódulos polimetálicos, estas aglomerações de minerais, que podem conter entre 2 e 12 milhões de toneladas destes elementos. Quanto aos sedimentos profundos, de acordo com um estudo coreano publicado em 2024 na revista Georrecursos Marinhos e Geotecnologiapoderíamos extrair cerca de 450 milhões de toneladas de óxidos de terras raras dragando uma camada de 1 metro sobre 1,1 milhão de km² do Pacífico, a uma profundidade de mais de 4 km! A França, que possui o segundo maior domínio marítimo do mundo, oferece potencialmente acesso a estes recursos offshore.
Mas os métodos de mineração previstos poderão perturbar de forma duradoura ecossistemas que ainda são pouco compreendidos e que albergam muitas espécies endémicas. Até à data, é impossível prever se o fundo do mar poderá regressar ao equilíbrio após a exploração humana.