Enquanto isso, aumenta a demanda por ímãs embutidos nas ferramentas de descarbonização, como carros e turbinas eólicas. Atualmente, 12 por cento das terras raras entrar em EVs, de acordo com Adamas Intelligence, um mercado que está decolando agora. Ao mesmo tempo, os preços das terras raras caíram recentemente devido aos mercados internos da China e às intervenções políticas que as empresas externas nem sempre podem prever.
Em suma, se você está em um negócio onde pode fazer um trabalho alternativo, provavelmente faz sentido fazê-lo, diz Jim Chelikowsky, um físico que estuda materiais magnéticos na Universidade do Texas, Austin. Mas há todos os tipos de razões, diz ele, para procurar melhores alternativas aos ímãs de terras raras do que a ferrita. O desafio é encontrar materiais com três qualidades essenciais: precisam ser magnéticos, manter esse magnetismo na presença de outros campos magnéticos e tolerar altas temperaturas. Ímãs quentes deixam de ser ímãs.
Os pesquisadores têm uma boa noção de quais elementos químicos podem ser bons ímãs, mas existem milhões de possíveis arranjos atômicos. Alguns caçadores de ímãs adotaram a abordagem de começar com centenas de milhares de materiais possíveis, descartando aqueles com desvantagens como conter terras raras e, em seguida, usando o aprendizado de máquina para prever as qualidades magnéticas daqueles que permanecem. No final do ano passado, Chelikowsky resultados publicados de usar o sistema para criar um novo material altamente magnético contendo cobalto. Isso não é o ideal geopoliticamente falando, mas é um ponto de partida, diz ele.
Muitas vezes, o maior desafio é encontrar novos ímãs fáceis de fazer. Alguns ímãs recém-desenvolvidos, como os que contêm manganês, são promissores, explica Vishina, da Universidade de Uppsala, mas também instáveis. Em outros casos, os cientistas sabem que um material é extraordinariamente magnético, mas não pode ser criado em massa. Isso inclui a tetrataenita, um composto de níquel-ferro conhecido apenas por meteoritos que deve esfriar lentamente ao longo de milhares de anos para organizar com precisão seus átomos no estado correto. As tentativas de torná-lo mais rápido no laboratório estão em andamento, mas ainda não deram frutos.
Niron, a startup de ímãs, está um pouco mais adiantada, com um ímã de nitreto de ferro que a empresa diz ser teoricamente mais magnético que o neodímio. Mas também é um material inconstante, difícil de fazer e preservar de uma forma desejável. Blackburn diz que a empresa está progredindo, mas não produzirá ímãs poderosos o suficiente para transformar os veículos elétricos a tempo da próxima geração de veículos da Tesla. O primeiro passo, diz ele, é colocar os novos ímãs em aparelhos menores, como sistemas de som.
Não está claro se outras montadoras seguirão a troca de terras raras da Tesla, diz Kruemmer. Alguns podem ficar com os materiais carregados de bagagem, enquanto outros usam motores de indução ou tentam algo novo. Até mesmo a Tesla, diz ele, provavelmente terá alguns gramas de terras raras espalhadas em seus futuros veículos, espalhadas por coisas como vidros automáticos, direção hidráulica e limpadores de para-brisa. (Em um possível truque de mão, os slides contrastando o conteúdo de terras raras no evento para investidores da Tesla na verdade compararam um carro inteiro da geração atual a um futuro motor.) Apesar de soluções alternativas como as que estão em andamento na Tesla, os ímãs de terras raras provenientes da China permanecerão conosco – incluindo Elon Musk – especialmente enquanto o mundo pressiona para descarbonizar. Pode ser bom substituir tudo, mas, como diz Kruemmer, “simplesmente não temos tempo”.