Nióbio. Como que um metal que ninguém liga ficou tão famoso de uma hora pra outra? Sejamos francos, o nióbio é uma daqueles elementos que estão ali na tabela periódica só para você comentar “nossa mas tem muito elemento que eu nunca vi aqui”. Dúvido que na sua aula de ciências/química o seu professor tenha falado: “Muito bem seus adolencentes dos infernos, hoje nós vamos falar sobre nióbio”.
Bom, faz algum tempo que alguns políticos tem levantado a bandeira de que o níobio é uma riqueza desperdiçada do Brasil. Como pode ser visto nos vídeos linkados aqui e aqui. Isso trouxe bastante visibilidade para o metal que antes era só um nome estranho em uma tabela mais estranha ainda. Eu aqui vou evitar entrar no mérito da riqueza mineral não explorada pelo Brasil. Isso fica muito melhor dentro de um estudo político/econômico. E além do que, já houve uma análise do tema pela comissão de minas e energia do senado que concluiu que o Brasil não está desperdiçando esse recurso. Mas muita coisa se fala sobre as incríveis propriedades desse metal e é justamente sobre elas que eu queria bater esse papo gostoso aqui com vocês. Vamos embarcar nessa incrível jornada de metalurgia física?Vamos começar do básico, o que é e de onde vem o nióbio? Há muito muito tempo em uma galáxia muito distante… SACANAGI. Foi em 1801 que Charles Hatchet, pesquisador britanico que é mais conhecido (ou não) justamente por descobrir o nióbio. Descobriu um novo elemento que estava exposto no Museu Britânico na forma de minério juntamente com o ferro. Como o mineral veio dos EUA ele nomeou o elemento de colúmbio, em homenagem à América, o que demonstrou uma certa falta de imaginação por parte dele né? Mas durante uns 40 anos a pesquisa não avançou muito e foi só em 1844 que Heinrich Rose separou um elemento de uma amostra de tântalo, (outro desses nomes dificeis da tabela periodica) que para ele era novo e o batizou de nióbio em referência a Níobe, filha do mítico Rei Tântalo. Demonstrando ser MUITO MAIS criativo do que o nosso amigo da machadinha.
Demorou quase 100 anos mas em 1948 a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) bateu o martelo químico dela e definiu que o novo elemento, de número atômico 41, se chamasse nióbio, embora tenham algumas associações de metalurgistas americanos (SEMPRE ELES, OS ESTRELINHAS!) que ainda usem o nome colúmbio.
Agora que nós já conhecemos esse metal estranho, vem a pergunta. Pra que serve esse tal de nióbio? Uma procura rápida na Wikipédiamostra pra gente uma listinha básica das utilizações do nióbio. Aços microligados ao nióbio, imãs super condutores, ligas a base de nióbio e o mercado brasileiro de jóias.
Dentre diversas outras aplicações em fase de pesquisa ou restritas à componentes muito especificos. Apesar do metal possuir inúmeras aplicações, hoje a maior exploradora de nióbio no mundo CBMMtem como principal produto o Ferroniobio. Como vocês devem suspeitar pelo nome, é uma liga de ferro com nióbio (aproximadamente 65% em massa de nióbio e o resto de ferro) que é a base para a adição de niobio nos aços. E esse é o giro da beibleide. Muitas dessas diversas aplicações “de ponta” precisam de muito pouco nióbio. Toda a produção hoje é concentrada somente na produção de aço microligado ao nióbio. Segundo a própria CBMM90% das exportações dela em 2016 foram de Ferroniobio. E pro texto não ficar gigante é nela que eu vou focar.
Como o niobio deixa os aços “mais resistentes”? Bom eu nem quero entrar no mérito que o conceito da resistência de um material é SEMPRE relativo. Para se dizer que um aço é mais resistente que outro, você tem que especificar todas as condições de trabalho do equipamento que será feito esse aço. Se não, é no máximo um chute minimamente embasado. Mas eu realmente não quero entrar nessa questão, juro! Em termos bem gerais, o niobio mesmo em quantidades BEM PEQUENAS, normalmente inferiores a 1% da composição em massa da liga, consegue fazer com que o aço forme grãos menores. Mas ai você me pergunta. O que é um grão do aço? Bom, como a grande maioria das coisas que nós conhecemos, os aços são aglomerados de átomos organizados. E mais particularmente eles estão na forma de uma estrutura que nós chamamos de estrutura cristalina. É uma forma absurdamente bem organizada de se colocar os átomos. Eles ficam bem empacotadinhos e organizados com muita regularidade mesmo em longas distâncias. Só que nem sempre esse estrutura fica certinha por muito tempo. Por causa da própria termodinamica da solidificação vários núcleos de estruturas certinhas vão se encontrando e formando irregularidades nas fronteiras entre si. Quando um aço termina de se solidificar, esses núcleos viram pequenas ilhas de regularidades com irregularidades nas bordas. E essas pequenas ilhas de “regularidade” dentro da estrutura dos aços é que nós chamamos de grãos do aço.
E bom, como não é o objetivo do texto eu vou pular direto para explicação final de que: Quanto menor forem os grãos do material – mais resistente ele é na maioria das situações. E o nióbio faz isso bem. Segue uma imagem de como a adição de nióbio é capaz de deixar essas ilhas de “regularidade” bem menores:
Essa é a principal utilidade do nióbio, deixar esses grãos de aço menores, e por consequência melhorar as suas propriedades mecânicas. Bom e se ele é tão incrivel assim, se melhora tanto a qualidade dos aços, e o Brasil tem básicamente quase toda a reserva mundial dele, porque não simplesmente começamos a vender ele por um preço absurdo e investimos tudo em educação e nos tornamos a Finlandia? *carinha* *aquela*. A resposta é muito simples. Ele não é o único metal no mundo capaz de fazer isso. Varios outros metais possuem esse mesmo efeito no aço, metais esses que não estão todo no solo brasileiro. Então se desse a louca em um certo presidente e ele decidisse subir muito o preço do niobio, ia tornar economicamente mais viável começar a substituir o nióbio por outros metais baratos do que ficar pagando um preço irreal por ele. Isso que faz com que o nióbio não seja essa “riqueza inexplorada”. Niobio é um metal muito versátil e um método razoavelmente barato de se refinar grão? Sim. Mas isso é no cenario onde ele é vendido através da lógica capitalista de oferta e demanda. A partir do momento onde ele não tiver mais um preço competitivo, os produtores de aço irão substituir ele por outros metais que possam manter os custos de produção do produto final inalterados.
Mas calma, ainda temos esperanças. Após ler o trabalho“Nióbio uma identidade de joia brasileira” da Clara Castro Nunes, eu aprendi muito sobre a aposta do mercado brasileiro de joias em peças feitas de nióbio como uma tentativa de trazer uma identidade brasileira. Em termos bem gerais, o nióbio pode ser “colorido” com um processo chamado anodização. Só que ele alcança cores que dificilmente seriam obtidas com outros metais. E PENSA NUM PAÍS BEM COLORIDO E ALEGRÃO? Pensou no México? Brincadeira. É o nosso bom e velho BRASA mesmo. Ou seja um metal que pra ser mais brasileiro só falta ensinar gringo a falar palavrão e que é capaz de alcançar cores associadas com essa ideia de “brasilidade” é a escolha perfeita para inovar num ramo onde o custo dessa matéria prima agrega valor para o preço final do produto. Mostrando que apesar de não ser esse tesouro escondido no solo brasileiro ele pode vir a fazer parte de um tesouro em jóias no futuro!
Matheus “Honda” Berlandi. Engenheiro de Materiais que não aguenta mais a pergunta sobre o que faz um engenheiro de materiais. Eternamente em dívida com a lista de livros para ler. Fascinado por tecnologia e sociedades. Atualmente tentando gerar conteúdo relevante sobre literatura na internet como desculpa para falar muito sobre os livros que lê!
