Quais minerais críticos devem fazer parte da sua estratégia de gerenciamento de riscos?

Destaques do artigo:

• O Departamento de Energia dos EUA define minerais críticos como qualquer material que “(i) apresenta alto risco de interrupção na cadeia de suprimentos; e (ii) desempenha função essencial em uma ou mais tecnologias de energia, incluindo aquelas que produzem, transmitem, armazenam e conservam energia.”
• Elementos de terras raras, por sua vez, são um conjunto de 17 elementos metálicos — os 15 da série dos lantanídeos na tabela periódica, além de escândio e ítrio — com ampla aplicação em produção de alta tecnologia.
• Os cinco principais materiais críticos para os quais as organizações devem direcionar seus esforços de SCRM (Supply Chain Risk Management, ou Gerenciamento de Riscos da Cadeia de Suprimentos) incluem cobalto, gálio, grafite, lítio e níquel.

Desde o primeiro ano do governo Biden, em 2021, o governo dos EUA tem estado ciente dos riscos que envolvem as cadeias de suprimentos de materiais críticos no país. Uma avaliação solicitada pela administração Biden no primeiro ano de governo e divulgada em 2022 constatou que os EUA eram excessivamente dependentes de adversários para uma ampla gama de minerais e materiais críticos. Além disso, um relatório complementar do Departamento de Energia destacou como a abordagem pioneira da China contribuiu para que o país conquistasse vantagem competitiva no controle de grande parte da cadeia global de suprimentos de materiais críticos. Países como a China “adotaram estratégias coordenadas e políticas industriais lideradas pelo governo para promover e destravar grandes investimentos em segmentos-chave dessas cadeias.”

Embora o governo dos EUA busque alcançar algum grau de independência quanto a minerais críticos perante rivais geopolíticos como a China, essa meta ainda está distante. Enquanto isso, empresas americanas que dependem de minerais críticos e elementos de terras raras (REEs, Rare Earth Elements) em seus processos produtivos devem implementar medidas de gerenciamento de risco para proteger suas cadeias de suprimentos desde já. No entanto, existem 50 minerais críticos, segundo a designação do U.S. Geological Survey, além de 17 elementos de terras raras. Como as organizações podem identificar os materiais que mais demandam um robusto framework de gerenciamento de riscos? Neste artigo, apresentamos os cinco materiais que os profissionais de sourcing e resiliência de cadeia de suprimentos devem priorizar. 

O que são minerais críticos?

Dada sua importância estratégica para a indústria, defesa e segurança nacional dos EUA, entre outras aplicações, o Departamento de Energia dos EUA estabeleceu, em sua Lei de Energia de 2020, a seguinte definição para material crítico: “Qualquer mineral, elemento, substância ou material não combustível que o Secretário de Energia determine: (i) apresenta alto risco de interrupção na cadeia de suprimentos; e (ii) desempenha função essencial em uma ou mais tecnologias de energia, incluindo tecnologias que produzem, transmitem, armazenam e conservam energia.”

Para ser considerado um material crítico, a substância deve tanto exercer função essencial quanto ser vulnerável a interrupções na cadeia de suprimentos. Em 2022, o U.S. Geological Survey (USGS), vinculado ao Departamento do Interior, publicou uma lista de minerais considerados críticos. Os 50 minerais abaixo atendem à definição de “minerais críticos” mencionada acima:

O que são elementos de terras raras?

Elementos de terras raras, frequentemente abreviados como REEs (Rare Earth Elements), são um grupo de 17 elementos metálicos — os 15 elementos da série dos lantanídeos na tabela periódica, além de escândio e ítrio — e possuem ampla aplicação na fabricação de alta tecnologia. Devido às suas propriedades químicas únicas, as terras raras são utilizadas como ímãs, catalisadores e ligas de bateria em eletrônicos de consumo, tecnologias de energia renovável, veículos elétricos e dispositivos médicos. Mesmo que esses produtos usem apenas pequenas quantidades de REEs, esses insumos são essenciais para o desempenho e funcionamento. Ou seja, apesar de um elemento de terra rara representar uma fração mínima do peso ou valor de um produto, esse material dificilmente pode ser descartado ou substituído.

Os elementos de terras raras

• lantânio (La)
• cério (Ce)
• praseodímio (Pr)
• neodímio (Nd)
• promécio (Pm)
• samário (Sm)
• európio (Eu)
• gadolínio (Gd)
• térbio (Tb)
• disprósio (Dy)
• hólmio (Ho)
• érbio (Er)
• túlio (Tm)
• itérbio (Yb)
• lutécio (Lu)
• escândio (Sc)
• ítrio (Y)

Elementos de terras raras vêm sendo motivo especial de preocupação para o governo dos EUA devido ao domínio da China na produção ao longo do século XXI. Segundo o USGS, em 1993 a China era responsável por 38% da produção global total de REEs, enquanto os EUA tinham 33% (a Austrália respondia por mais 12%). Nas duas décadas seguintes, porém, essas proporções mudaram drasticamente. Em 2011, a China representava 97% da produção mundial de REEs. 

Elementos de terras raras vêm sendo motivo especial de preocupação para o governo dos EUA devido ao domínio chinês sobre a produção no século XXI.

Embora esse número tenha caído nos últimos anos — em 2023 a China respondeu por 69% da produção global de terras raras — o país ainda mantém controle significativo sobre grande parte da cadeia de suprimentos desses elementos. 

Os cinco minerais críticos indispensáveis para sua estratégia de SCRM

Cobalto (Co)

• Principais usos: Baterias recarregáveis; HDs e componentes eletrônicos; superligas utilizadas em veículos aeroespaciais e de defesa, motores de foguetes e usinas de energia.
• Porcentagem processada nos EUA: <1%
• Maior produtor global: República Democrática do Congo (RDC)

Cobalto é um material único devido à sua importância para diversos produtos e processos industriais. Graças à alta densidade energética e estabilidade térmica, o metal de transição é empregado em semicondutores e baterias de íon-lítio. Seu conjunto de propriedades também o torna indispensável para superligas usadas nas indústrias aeroespacial, de defesa e de máquinas pesadas. 

Além de ser crítico para vários setores, o cobalto deve ser um dos primeiros minerais monitorados por frameworks de SCRM devido à sua cadeia de suprimentos de alto risco. O metal é extraído principalmente na República Democrática do Congo (RDC), país politicamente instável com histórico de violência, exploração de trabalhadores e trabalho infantil. Um artigo de 2023 publicado pela Yale School of the Environment descreve as operações de mineração na RDC como “áreas controladas por milícias… onde crianças de cinco anos, com pás rudimentares e restos de vergalhão, representam o elo mais baixo de uma cadeia de suprimentos global que termina nas fábricas de algumas das empresas mais ricas e poderosas do mundo.” Complica ainda mais a situação o fato de que grande parte do cobalto extraído na RDC é posteriormente enviada para a China, onde passa por processamento e refino. 

A China detém participação acionária em várias minas congolesas de cobalto e quase três quartos de todo o cobalto extraído acabam sendo refinados no país. 

Lítio (Li)

• Principais usos: Baterias de íon-lítio para diversos eletrônicos; veículos elétricos (EVs); vidro e cerâmica; formulações de cimento. 
• Porcentagem processada nos EUA: <1%
• Maior produtor global: Austrália

Metal alcalino de densidade extremamente baixa, o lítio é aplicado principalmente em baterias recarregáveis utilizadas em celulares, notebooks e veículos elétricos. Os íons de lítio possibilitam as baterias recarregáveis ao migrarem entre o ânodo e o cátodo, dois componentes-chave de uma bateria. Conforme explica o Departamento de Energia dos EUA: “Enquanto a bateria está descarregando e fornecendo corrente elétrica, o ânodo libera íons de lítio para o cátodo, gerando um fluxo de elétrons de um lado a outro.” Quando a bateria é conectada para carregar, “o processo se inverte: o cátodo libera íons de lítio e o ânodo os recebe.”

A Austrália é atualmente a maior produtora global de lítio, seguida por Chile e China. Mas, assim como outros minerais críticos, a China domina o refino: o país responde por mais de 70% do processamento mundial de lítio. Considerando o papel central do metal na transição de motores a combustão interna (ICE) para veículos elétricos, esse domínio chinês preocupa fabricantes e empresas dos EUA. Organizações que preveem aumento na demanda por lítio devem analisar sua cadeia de suprimentos e considerar oportunidades de fornecimento fora da China. 

Grafite (Gr/C)

• Principais usos: Baterias e eletrodos; motores elétricos; retardantes de chamas; fornos industriais (“refratários”). 
• Porcentagem processada nos EUA: Nenhuma
• Maior produtor global: China

Naturalmente encontrada em cristais e massas negras cristalinas, a grafite é uma forma estável de carbono com propriedades únicas que a tornam valiosa para diversos setores. Sua estabilidade química e térmica e elevada condutividade elétrica são amplamente aproveitadas nas indústrias metalúrgica, aeroespacial, de defesa e automotiva. Na cadeia de suprimentos eletrônica, é insumo-chave em baterias, eletrodos, placas de circuito e diversos componentes IP&E (interconexão, passivos e eletromecânicos). 

A China lidera mundialmente tanto a extração quanto o refino de grafite, garantindo forte domínio sobre essa cadeia de suprimentos. Outros grandes produtores incluem Índia e Brasil, além de países africanos como Moçambique e Tanzânia. Os EUA não processam grafite internamente desde os anos 1950, mas o USGS já identificou depósitos em vários estados, incluindo Alasca, Colorado, Montana, Pensilvânia e Texas. Enquanto essas reservas internas indicam potencial para produção doméstica futura, atualmente os fabricantes americanos continuam dependentes de cadeias que passam pela China. 

Níquel (Ni)

• Principais usos: Baterias e eletrodos; motores elétricos; retardantes de chamas; fornos industriais (“refratários”). 
• Porcentagem processada nos EUA: Nenhuma
• Maior produtor global: China

O níquel é um metal de transição resistente à corrosão, com propriedades que o tornam fundamental para diferentes produtos e aplicações. Apresenta alto ponto de fusão, excelente maleabilidade e é magnético abaixo de determinado limite de temperatura. É usado em ligas metálicas, peças aeroespaciais, baterias e revestimentos. Segundo o Nickel Institute, o elemento é “essencial em centenas de milhares de produtos”. Enquanto a produção global de níquel foi de cerca de 3,7 milhões de toneladas em 2023, estima-se que a demanda suba quase 30%, chegando a 4,7 milhões de toneladas até 2030. 

A Indonésia é, de longe, a maior produtora mundial de níquel, com quase dois milhões de toneladas extraídas por ano. Outros grandes produtores são Filipinas, Nova Caledônia e Rússia. De acordo com a Oregon Group, o níquel tornou-se atualmente alvo de uma guerra comercial entre Indonésia e países ocidentais, sendo que o país asiático forçou a queda de mais de 50% no preço do mineral nos últimos dois anos, visando tirar do mercado outros concorrentes internacionais. 

Gálio (Ga)

• Principais usos: Semicondutores; painéis solares; LEDs; ligas metálicas.
• Porcentagem processada nos EUA: Nenhuma
• Maior produtor global: China

Metal prateado com aparência semelhante ao alumínio, o gálio é empregado nas indústrias eletrônica, aeroespacial, de defesa e energia. É também material-chave em processos de dopagem na fabricação de semicondutores, sendo frequentemente adicionado ao silício para modificar propriedades elétricas e estruturais. O gálio é combinado ao nitrogênio para formar o nitreto de gálio (GaN), material semicondutor usado como alternativa ao silício, gerando chips mais rápidos e eficientes.

Atualmente, a China domina a mineração e o refino de gálio, com Coreia do Sul, Ucrânia, Rússia e Cazaquistão também sendo produtores relevantes desse mineral crítico. O gálio já se mostrou vulnerável a grandes rupturas na cadeia: em dezembro de 2024, a China proibiu a exportação do mineral para empresas dos EUA, medida estratégica que segue causando desafios logísticos e produtivos para as companhias americanas. 

Como a Z2Data pode ajudar empresas a gerenciar riscos em minerais críticos 

A plataforma de SCRM Z2Data permite que OEMs e outras empresas identifiquem os minerais críticos dos quais mais dependem e reconheçam onde estão suas principais exposições geográficas. A Z2Data oferece aos usuários dois recursos complementares fundamentais, permitindo compreender o grau de exposição ao risco e implementar estratégias direcionadas de mitigação.

A plataforma de SCRM Z2Data permite que OEMs e outras empresas identifiquem os minerais críticos dos quais mais dependem e reconheçam onde estão suas principais exposições geográficas.

• Detecção de Minerais: A ferramenta de SCRM reúne declarações completas de materiais (FMDs, Full Material Declarations) e identifica os minerais críticos dos quais as empresas dependem para fabricar seus produtos. Isso oferece às empresas uma base sólida para avaliar o grau de dependência de minerais.

• Banco de Dados de Minerais: Após identificar os minerais presentes nas FMDs, a Z2Data cruza essas informações com seu próprio banco de dados interno abrangente. Assim, os usuários têm uma visão clara das possíveis origens dos minerais e do grau de exposição a fornecedores de risco, como China, Rússia e República Democrática do Congo (RDC).

Com essas informações e inteligência, as organizações podem estruturar um framework de SCRM para seus minerais críticos, considerando alternativas como fornecimento duplo, diversificação e redução de exposição à China. Para saber mais sobre como a Z2Data pode ajudar sua empresa a gerenciar riscos na cadeia de minerais críticos, solicite uma demonstração gratuita com um de nossos especialistas.