Tungstênio – O Metal Secreto de Alta Tecnologia

O Metal Estratégico Esquecido

Investir em commodities tende a se concentrar nas maiores por volume e valor total: petróleo, gás, alimentos, ferro, cobre, etc., ou em commodities “da moda” importantes para novas tecnologias, como metais de bateria (lítio, cobalto, níquel) e elementos de terras raras.

Apesar de sua enorme importância para a sociedade industrial moderna, algumas partes importantes da tabela periódica dos elementos estão fora dos holofotes.

Um bom exemplo é o tungstênio – um metal necessário para a fabricação de semicondutores, motores de foguetes e armas. Está sendo cada vez mais usado em baterias e pode até em breve ser utilizado em motores de fusão nuclear.

Isso o torna um metal muito estratégico. Com quase 90% de sua oferta proveniente da China e da Rússia, ele é importante no contexto das tensões explosivas entre o Ocidente e as duas grandes potências eurasiáticas.

No momento da redação, a China representa 85% da oferta mundial, seguida por Vietnã e Rússia.

Fonte: Almonty

O Metal Mais Resistente da Terra

O tungstênio é excepcional por sua resistência. Seu ponto de fusão é o mais alto de todos os elementos conhecidos, a 3.422 °C (6.192 °F). Também possui uma densidade muito alta, semelhante à de elementos muito mais pesados, como o urânio.

Além de sua resistência mecânica, o tungstênio não é muito reativo quimicamente. Isso significa que geralmente não oxida ou corrói quando exposto a condições adversas. Não reage com água, é imune à maioria dos ácidos e bases, e não reage com oxigênio em temperaturas normais.

Ele também tem a maior resistência à tração de todos os metais, o dobro da do aço inoxidável.

Quando combinado com carbono, a carboneto de tungstênio forma o único material natural que pode riscar diamantes.

Fonte: Chemistry Learner

Oferta de Tungstênio

O tungstênio foi descoberto pela primeira vez na década de 1750. O principal recurso para o tungstênio é a wolframita (FeMnWO₄), de onde o tungstênio deriva seu símbolo W na tabela periódica. Também é encontrado na scheelita (CaWO₄). O nome tungstênio vem do sueco, significando “pedra pesada”.

É um mineral moderadamente raro, com 1,25 g por 1.000 kg da crosta terrestre, e depósitos altamente concentrados são um tanto raros, tornando a exploração comercial difícil.

A dureza do metal torna difícil e intensiva em energia a purificação a partir do minério e o processamento em metal utilizável, aumentando ainda mais os custos de produção.

Aplicações do Tungstênio

O perfil do tungstênio o torna útil em muitas aplicações industriais sempre que seus custos são justificados por sua resistência extrema.

Isso cria uma demanda diversificada por tungstênio, com muitos setores mais recentes crescendo rapidamente além das aplicações industriais tradicionais.

Fonte: Almonty

No entanto, o tungstênio pode em breve ter mais aplicações em versões aprimoradas de ligas (metais misturados) chamadas ligas refratárias. Estas são extremamente resistentes ao calor e são feitas combinando metais do quinto e sexto períodos da tabela periódica dos elementos: molibdênio, nióbio, tungstênio, tântalo e rênio.

Cientistas descobriram recentemente que é possível tornar essas ligas mais flexíveis e menos frágeis, tornando-as assim mais úteis (embora tenham usado uma liga de nióbio-molibdênio-tântalo-háfnio sem tungstênio).

Construção, Mineração e Indústria

O tungstênio e o carboneto de tungstênio são comumente usados para fabricar brocas ultra-duras e outras ferramentas capazes de cortar aço, concreto, etc.

É especialmente útil para perfurar rochas em minas graças à sua resistência ao calor e mecânica e para o processamento de metal em processos industriais.

A demanda desse segmento é relativamente estável e segue principalmente a atividade econômica global geral.

Fonte: Planetary.org

Defesa

O tungstênio é usado para blindar vários equipamentos militares, incluindo tanques. Sua densidade também é usada em munições perfurantes, desde calibres de armas leves até munições para defesa aérea, tanques, artilharia e mísseis.

Devido a esse papel importante, o metal tem sido classificado há muito tempo como um metal estratégico e foi um dos recursos estocados pela US Defense Logistics Agency. Essa agência pode desempenhar um papel importante no futuro, já que se tornou uma fonte de tungstênio para o mercado, reduzindo seu estoque.

Em 2022, o governo dos EUA decidiu mudar de rumo e reconstruir reservas estratégicas de “minerais essenciais às cadeias de suprimento de defesa, como o titânio, tungstênio e cobalto“.

Essas vendas incluíram 3.000 toneladas curtas de titânio, usado na construção de fuselagens militares, e 76 milhões de libras de minérios e concentrados de tungstênio, usados em motores de turbina militares e munições perfurantes.

“Congresso e Pentágono buscam reforçar o estoque estratégico de minerais dominado pela China”

Aeroespacial

A resistência extrema ao calor do tungstênio fez dele o material de escolha para toberas de foguetes, tanto para foguetes espaciais quanto para mísseis. Até agora, isso representou apenas 8 % da demanda global de tungstênio, mas pode subir rapidamente com uma nova corrida espacial à Lua e a crescente demanda por lançar e manter constelações de satélites para internet espacial como a Starlink.

O turismo espacial, a mineração de asteroides no futuro e viagens hipersônicas ponto a ponto via voos suborbitais provavelmente também aumentarão a demanda por tungstênio.

O tungstênio também é usado nas pás de rotor, hélices e sistemas inerciais de aviões, etc.

Semicondutores

Um papel frequentemente negligenciado do tungstênio está na fabricação de semicondutores. O tungstênio pode ser transformado em um gás, hexafluoreto de tungstênio, que é o gás mais denso conhecido, 11 vezes mais pesado que o ar.

Esse gás permite a deposição de tungstênio em uma camada fina de 10‑15 nm, usando um processo chamado “deposição química de vapor”. O tungstênio reage com o substrato de silício e protege a camada de silício.

Sondas microscópicas de agulha de tungstênio também são usadas para testar dispositivos semicondutores. O tungstênio pode ser útil em novos tipos de sistemas de computação, como portas redox, usando óxido de tungstênio (VI) (WO3) e óxido de vanádio (IV) (VO2).

Portanto, no geral, a demanda por tungstênio para a fabricação de semicondutores tende a seguir o volume total de produção da indústria (em crescimento).

Automotivo

Um novo segmento de demanda por tungstênio está na fabricação de baterias. Isso está provocando um forte crescimento na demanda para aplicações automotivas, que antes estavam restritas a virabrequins de alto desempenho, pistões, engrenagens e outras peças mecânicas antes do desenvolvimento dos veículos elétricos.

2 kg de tungstênio vão para cada veículo elétrico, usados no cátodo e ânodo da bateria, bem como nos semicondutores.

O tungstênio também pode se beneficiar da demanda por híbridos além do componente da bateria, graças ao fato de os híbridos exigirem sistemas de engrenagens de alta resistência.

“Os principais fabricantes de automóveis parecem estar recuando dos veículos elétricos e os híbridos parecem ser uma aposta maior, pelo menos a curto prazo. E o tungstênio é ainda mais vital para híbridos devido à sua importância no sistema de engrenagens.

O tungstênio é crucial aqui porque sua força extraordinária e resistência ao calor podem suportar a mudança constante do veículo entre os modos elétrico e a gasolina ou diesel.

Lewis Black, diretor, presidente e CEO da Almonty Industries (ALM )

Energia

Hidrogênio

Além das baterias, o tungstênio também pode ser usado para geração de energia de baixo carbono.

Uma aplicação é usá-lo como catalisador para produzir hidrogênio. Recentemente, pesquisadores descobriram que uma liga de ruteênio, silício e tungstênio (RuSiW) poderia ser usada para produzir hidrogênio.

Nesse método, o tungstênio estabiliza e torna a parte ativa (ruteênio) mais durável. Esse método poderia substituir catalisadores muito mais caros e ambientalmente prejudiciais para a produção de hidrogênio, como platina ou irídio.

Fusão

Outra aplicação do tungstênio pode ser na fusão nuclear, o santo graal da geração de energia sustentável. Isso segue um novo recorde de uma reação de fusão de 6 minutos estabelecida pelo WEST (Ambiente de Tungstênio (W) em Tokamak de Estado Estável).

“Precisamos fornecer uma nova fonte de energia, e a fonte deve ser contínua e permanente. Estes são resultados belos. Alcançamos um regime estacionário apesar de estarmos em um ambiente desafiador devido a esta parede de tungstênio.” – cientista do CEA e presidente do CICLOP Xavier Litaudon

Outros

O tungstênio tem várias outras aplicações de nicho, algumas antigas e outras emergentes, que são menos relevantes para a demanda geral.

Ele é, por exemplo, usado em:

• Novas lentes para realidade virtual.
• Máquinas de raios X.
• Microscopia eletrônica.
• Instrumentos cirúrgicos.
• Joias.
• Filamento de lâmpada.
• Bens de consumo (tacos de golfe, )

Empresas de Tungstênio

1. Almonty Industries (AII.TO)

Almonty é uma mineradora de tungstênio que atualmente produz principalmente de uma mina em Portugal, em operação há 125 anos.

A empresa tem trabalhado na expansão da mina portuguesa e possui depósitos não desenvolvidos na Espanha.

Fonte: Almonty

O projeto mais importante da empresa é o desenvolvimento em curso de uma nova mina em Sangdong, Coreia do Sul.

A mina contém mais recursos inferidos do que todos os seus outros depósitos combinados.

Fonte: Almonty

Como uma das únicas mineradoras de tungstênio ativas e produtoras em países ocidentais, a Almonty é um fornecedor estratégico chave para a indústria de defesa.

Portanto, é uma empresa importante para reduzir a dependência do fornecimento chinês.

Enquanto a China se prepara para abrir uma enorme mina de tungstênio no Cazaquistão, a Almonty está pronta para “mudar substancialmente a política envolvida na garantia de tungstênio” quando a mina Sangdong do Projeto Almonty Korea Tungsten entrar em operação dentro de alguns meses. Quando iniciar a produção, será uma das maiores minas de tungstênio do mundo, representando 30 % da oferta não chinesa.

Lewis Black, diretor, presidente e CEO da Almonty Industries

A localização da mina Sangdong a torna um fornecedor perfeito para a indústria de defesa, com a Coreia do Sul sendo um novo gigante na produção em massa de equipamentos militares “de baixa tecnologia”, como tanques, artilharia e munições (comparado a caças, porta-aviões, etc.).

Devido à sua posição estratégica como essencialmente o único grande fornecedor no Ocidente, a Almonty recebeu uma oferta de preço garantido da Plansee. A Plansee é uma fabricante de metais de alto desempenho e um dos maiores clientes da Almonty, além de ser proprietária de 15 % da empresa.

O preço mínimo garantido foi de US$ 235/MTU (unidade de tonelada métrica), sem limite superior. Como a mina Sangdong visa custos de caixa de US$ 110/MTU, isso deve praticamente garantir uma alta margem de lucro para o projeto.

2. China Molybdenum / CMOC Group (603993.SS)

A razão pela qual a Almonty é uma das únicas fabricantes de tungstênio não chinesas é que a China tem sido, por muito tempo, a produtora de menor custo desse metal, com praticamente apenas a Almonty sobrevivendo a essa competição sem subsídios. Além disso, a produção de tungstênio foi fortemente subsidiada pelo Estado por razões estratégicas.

A China Molybdenum possui minas de molibdênio e tungstênio na China, minas de cobre e cobalto no Congo, e minas de nióbio e fosfato no Brasil.

As operações de cobalto tornam a CMOC a segunda maior produtora de cobalto do mundo.

As operações brasileiras são a segunda maior produtora de fertilizantes fosfato do país, tornando a CMOC a segunda maior produtora de nióbio do mundo.

Fonte: CMOC

A empresa também possui a IXM, um comerciante global de metais básicos com 300 funcionários e mais de 5 milhões de toneladas métricas de metal negociadas.

A empresa está buscando inovar para manter os custos de produção baixos, notavelmente graças às minas chinesas serem a primeira do mundo a introduzir tecnologia 5G em equipamentos de mineração autônomos e pioneira na implantação de caminhões de mineração elétricos.

Embora não seja puramente uma empresa de tungstênio, a empresa evoluiu para se tornar uma produtora líder mundial de metal “de nicho”. Esta posição será reforçada com uma expansão para o lítio na Bolívia através de uma parceria com a gigante de baterias CATL (CATL possui 25 % da CMOC desde 2022).