Pesquisadores descobriram que as minas de metal dos EUA contêm quantidades significativas de minerais críticos que estão sendo amplamente desperdiçados, de acordo com um estudo publicado hoje na revista Science. A pesquisa, liderada por Elizabeth Holley, sugere que recuperar mesmo uma pequena porção desses subprodutos poderia diminuir significativamente a dependência dos EUA de importações de materiais cruciais para tecnologias de energia limpa e manufatura avançada.

O estudo indica que o valor desses minerais recuperáveis poderia, em muitos casos, superar o valor dos produtos primários das minas. Isso apresenta um método potencialmente direto para aumentar o fornecimento doméstico sem os impactos ambientais e sociais associados à abertura de novas minas. A equipe de pesquisa analisou dados de várias operações de mineração dos EUA, incluindo a Climax Mine do Colorado, que produz aproximadamente 30 milhões de libras de molibdênio anualmente.

"Ficamos surpresos com o grande volume de minerais críticos já presentes nessas operações de mineração existentes", disse Holley, autora principal do estudo e pesquisadora da American Association for the Advancement of Science (AAAS). "O potencial para recuperar esses recursos é uma virada de jogo para as cadeias de suprimentos domésticas."

Minerais críticos são essenciais para várias tecnologias, incluindo veículos elétricos, turbinas eólicas, painéis solares e smartphones. O Serviço Geológico dos EUA mantém uma lista de minerais considerados críticos com base em sua importância econômica e risco de fornecimento. Atualmente, os EUA importam uma parcela significativa de suas necessidades de minerais críticos, principalmente de países como a China.

O estudo destaca o potencial do uso de inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina para otimizar a extração e o processamento desses minerais críticos. Os algoritmos de IA podem analisar vastos conjuntos de dados de operações de mineração para identificar os métodos mais eficientes para separar e purificar subprodutos valiosos. Isso pode envolver técnicas como classificação automatizada de minerais, manutenção preditiva de equipamentos de processamento e otimização em tempo real de reações químicas usadas na extração de minerais.

"A IA pode desempenhar um papel crucial para tornar a recuperação desses minerais economicamente viável", explicou a Dra. Anya Sharma, cientista de materiais não envolvida no estudo. "Ao otimizar todo o processo, desde a identificação de depósitos minerais até o refino do produto final, a IA pode reduzir significativamente os custos e melhorar a eficiência."

As implicações desta pesquisa vão além da economia. Reduzir a dependência de fontes estrangeiras de minerais críticos aumenta a segurança nacional e fortalece as capacidades de fabricação doméstica. Além disso, a recuperação de minerais de minas existentes pode minimizar o impacto ambiental associado à abertura de novas minas, que muitas vezes envolve destruição de habitat, poluição da água e emissões de gases de efeito estufa.

No entanto, permanecem desafios na implementação dessas descobertas. A infraestrutura de mineração existente pode precisar ser adaptada para acomodar a recuperação de minerais críticos. Além disso, as estruturas regulatórias podem precisar ser atualizadas para incentivar a recuperação de subprodutos e garantir práticas ambientalmente responsáveis.

A equipe de pesquisa está atualmente trabalhando no desenvolvimento de projetos piloto para demonstrar a viabilidade de recuperar minerais críticos de operações de mineração existentes. Eles também estão colaborando com parceiros da indústria para explorar potenciais modelos de negócios e oportunidades de investimento. As próximas etapas envolvem o refinamento adicional dos algoritmos de IA usados para otimizar a recuperação de minerais e a realização de avaliações econômicas detalhadas de diferentes métodos de extração. Os pesquisadores esperam que suas descobertas incentivem os formuladores de políticas e líderes da indústria a priorizar a recuperação de minerais críticos de minas existentes como uma estratégia fundamental para fortalecer as cadeias de suprimentos domésticas e promover a gestão sustentável de recursos.