Que Minerais Críticos Deve Incluir na Sua Estratégia de Gestão de Risco?

Destaques do artigo:

• O Departamento de Energia dos EUA define minerais críticos como qualquer material que «(i) apresente elevado risco de rutura na cadeia de abastecimento; e (ii) desempenhe uma função essencial em uma ou mais tecnologias energéticas, incluindo as que produzem, transmitem, armazenam e conservam energia».
• Os elementos de terras raras, por sua vez, são um conjunto de 17 elementos metálicos—os 15 pertencentes à série dos lantanídeos na tabela periódica, mais escândio e ítrio—com ampla aplicação no fabrico de alta tecnologia.
• Os cinco materiais críticos em que as organizações devem concentrar o seu SCRM incluem cobalto, gálio, grafite, lítio e níquel.

Desde o primeiro ano da administração Biden, em 2021, o governo dos EUA tem estado especialmente atento aos riscos inerentes às cadeias de abastecimento de materiais críticos nos EUA. Uma avaliação conduzida pela administração Biden, ordenada no primeiro ano de mandato e publicada em 2022, concluiu que os EUA estavam excessivamente dependentes dos seus adversários para uma vasta gama de minerais e materiais críticos. Além disso, um relatório complementar do Departamento de Energia destacou como a abordagem de «primeiro-movente» da China lhe permitiu adquirir vantagem competitiva sobre os seus rivais ao controlar grandes segmentos da cadeia de abastecimento global de materiais críticos. Países como a China «adotaram estratégias e políticas industriais coordenadas e lideradas pelo governo para avançar e desbloquear investimento significativo em segmentos-chave da cadeia de abastecimento».

Embora o governo dos EUA procure atingir algum grau de independência face a rivais geopolíticos como a China, ainda há um longo caminho a percorrer. Enquanto isso, empresas norte-americanas que dependem de minerais críticos e elementos de terras raras (REEs, do inglês Rare Earth Elements) para os seus processos de fabrico devem começar já a implementar medidas de gestão de risco para proteger estas cadeias de abastecimento. No entanto, são considerados 50 minerais críticos pelas designações do U.S. Geological Survey (USGS), bem como 17 elementos de terras raras. Como podem as organizações determinar quais os materiais que mais necessitam de um robusto enquadramento de gestão de risco? Neste artigo, analisamos os cinco materiais aos quais os profissionais de sourcing e resiliência da cadeia de abastecimento devem dar maior atenção. 

O que são minerais críticos?

Dada a sua importância estratégica para a indústria, defesa e segurança nacional dos EUA, entre outras aplicações, o Departamento de Energia dos EUA forneceu a sua própria definição de material crítico no seu Energy Act de 2020. A agência define-os como «Qualquer mineral, elemento, substância ou material não combustível que o Secretário da Energia determine: (i) apresente elevado risco de rutura na cadeia de abastecimento; e (ii) desempenhe uma função essencial em uma ou mais tecnologias energéticas, incluindo tecnologias usadas para produzir, transmitir, armazenar e conservar energia».

Para ser considerado material crítico, uma substância tem de desempenhar uma função essencial e ser vulnerável a ruturas na cadeia de abastecimento. Em 2022, o U.S. Geological Survey (USGS), sob alçada do Departamento do Interior, publicou uma lista de materiais considerados minerais críticos. As seguintes 50 substâncias cumprem a definição acima de «minerais críticos»:

O que são elementos de terras raras?

Os elementos de terras raras, habitualmente referidos como REEs (Rare Earth Elements), são um conjunto de 17 elementos metálicos—os 15 elementos da série dos lantanídeos da tabela periódica, mais escândio e ítrio—com aplicações muito variadas no fabrico de alta tecnologia. Devido às suas propriedades químicas únicas, os elementos de terras raras são utilizados como ímanes, catalisadores e ligas para baterias em equipamentos eletrónicos de consumo, tecnologias de energias renováveis, veículos elétricos e dispositivos médicos. Apesar de estes produtos poderem só utilizar quantidades ínfimas de REEs, esses constituintes são essenciais para o seu desempenho e funcionamento. Ou seja, mesmo que um elemento de terras raras represente uma proporção muito pequena do peso ou valor de um produto, esse material não pode ser facilmente descartado ou substituído.

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)

Os elementos de terras raras constituem uma preocupação particular para o governo dos EUA, devido ao domínio exercido pela China na produção, ao longo do século XXI. Segundo o USGS, em 1993, 38% da produção global de REEs ocorria na China, enquanto 33% tinha origem nos EUA (a Austrália era responsável por mais 12%). Porém, ao longo das duas décadas seguintes, esses valores alteraram-se drasticamente. Em 2011, a China assegurava 97% da produção global de REEs. 

Os elementos de terras raras constituem uma preocupação particular para o governo dos EUA, devido ao domínio exercido pela China na produção, ao longo do século XXI.

Embora atualmente esse valor tenha descido—em 2023, a China detinha 69% da produção mundial de REEs—, o país mantém um controlo absoluto sobre grande parte da cadeia de abastecimento destes elementos. 

Os cinco minerais críticos indispensáveis para a sua estratégia de SCRM

Cobalto (Co)

• Principais utilizações: Baterias recarregáveis; discos rígidos e componentes eletrónicos; superligas empregues em veículos aeroespaciais e de defesa, motores de foguetes e centrais elétricas.
• Percentagem processada nos EUA: <1%
• Principal produtor mundial: República Democrática do Congo (RDC)

O cobalto é um material singular devido ao seu papel crucial numa variedade de produtos e processos de fabrico. Devido à sua elevada densidade energética e à estabilidade térmica, este metal de transição é usado em semicondutores e baterias de iões de lítio. Além disso, a combinação das suas propriedades torna-o essencial para superligas utilizadas nas indústrias aeroespacial, de defesa e de maquinaria pesada. 

Para além da sua relevância em setores estratégicos, o cobalto deve ser um dos primeiros minerais críticos contemplados num enquadramento SCRM devido ao elevado risco associado à cadeia de abastecimento. O metal é extraído sobretudo na República Democrática do Congo (RDC), um país politicamente instável, com um histórico de violência, exploração laboral e trabalho infantil. Um artigo de 2023 da Yale School of the Environment descreve operações mineiras na RDC como «zonas controladas por milícias… onde crianças de cinco anos com pás rudimentares e varas de ferro representam o extremo inferior de uma cadeia de abastecimento global que termina nas linhas de montagem de algumas das maiores empresas mundiais». Acresce ainda que grande parte do cobalto extraído na RDC é posteriormente enviado para processamento e refinação na China. 

A China detém participações em inúmeras minas congolesas de cobalto e quase três quartos de todo o cobalto acaba por ser refinado no país. 

Lítio (Li)

• Principais utilizações: Baterias de iões de lítio usadas numa vasta gama de equipamentos eletrónicos; veículos elétricos (VE); vidro e cerâmica; formulações para cimento. 
• Percentagem processada nos EUA: <1%
• Principal produtor mundial: Austrália

O lítio, um metal alcalino de densidade extremamente baixa, tem como principal aplicação as baterias recarregáveis usadas desde smartphones e computadores portáteis a veículos elétricos. Os iões de lítio tornam estas baterias possíveis, movendo-se entre o ânodo e o cátodo—dois componentes críticos da bateria. Como explica o Departamento de Energia dos EUA , «Quando a bateria está a descarregar e fornecer corrente elétrica, o ânodo liberta iões de lítio para o cátodo, gerando um fluxo de eletrões de um lado para o outro». Quando a bateria está ligada à corrente, «dá-se o oposto: os iões de lítio são libertados pelo cátodo e recebidos pelo ânodo».

A Austrália é atualmente o maior produtor mundial de lítio, seguida pelo Chile e pela China. Contudo, à semelhança de outros minerais críticos, a China domina a refinação: o país processa mais de 70% do lítio mundial. Devido ao papel central deste metal na transição dos veículos tradicionais para VE, o protagonismo chinês na refinação deve ser motivo de preocupação para empresas e fabricantes dos EUA. Organizações que prevejam crescimento na procura de lítio devem rever a sua cadeia de abastecimento de minerais e ponderar oportunidades de sourcing fora da China. 

Grafite (Gr/C)

• Principais utilizações: Baterias e elétrodos; motores elétricos; retardadores de chama; fornos industriais («refratários»). 
• Percentagem processada nos EUA: Nenhuma
• Principal produtor mundial: China

Naturalmente presente em cristais negros e massas cristalinas, a grafite é uma forma estável de carbono com propriedades únicas que a tornam valiosa para diversas áreas. A estabilidade química e térmica, bem como a elevada condutividade elétrica, são fatores de interesse para as indústrias metalomecânica, aeroespacial, de defesa e automóvel. Na cadeia de abastecimento de eletrónica, a grafite é um ingrediente-chave em baterias, elétrodos, circuitos impressos e vários componentes IP&E (interligação, passivos e eletromecânicos). 

A China lidera mundialmente na produção e refinação de grafite, detendo uma posição dominante na cadeia de abastecimento deste mineral crítico. Outros produtores relevantes incluem a Índia e o Brasil, bem como países africanos como Moçambique e Tanzânia. Embora os EUA não processem grafite internamente desde os anos 1950, o USGS identificou depósitos em vários estados, incluindo Alasca, Colorado, Montana, Pensilvânia e Texas. Enquanto estas reservas representam potencial futuro para produção nacional, neste momento os fabricantes norte-americanos continuam dependentes de cadeias de abastecimento que passam pela China. 

Níquel (Ni)

• Principais utilizações: Baterias e elétrodos; motores elétricos; retardadores de chama; fornos industriais («refratários»). 
• Percentagem processada nos EUA: Nenhuma
• Principal produtor mundial: China

O níquel é um metal de transição resistente à corrosão, com propriedades que o tornam crítico para uma ampla gama de produtos e setores. O metal apresenta um ponto de fusão elevado, é altamente dúctil (maleável) e é magnético abaixo de determinada temperatura. É utilizado desde ligas metálicas e componentes aeroespaciais até baterias e revestimentos. De acordo com o Nickel Institute, o elemento é «essencial em centenas de milhares de produtos». Em 2023, a produção mundial rondou os 3,7 milhões de toneladas e estima-se que a procura suba quase um terço—para 4,7 milhões de toneladas—até 2030. 

A Indonésia é, de longe, o maior produtor mundial de níquel, com quase dois milhões de toneladas extraídas anualmente. Outros produtores relevantes são as Filipinas, Nova Caledónia e Rússia. Segundo a empresa de pesquisa mineira Oregon Group, o níquel é atualmente alvo de uma guerra comercial global envolvendo a Indonésia e países ocidentais. A organização concluiu que a Indonésia baixou o preço do mineral em mais de 50% nos últimos dois anos, numa tentativa de afastar outros concorrentes internacionais do mercado. 

Gálio (Ga)

• Principais utilizações: Semicondutores; painéis solares; LEDs; ligas metálicas.
• Percentagem processada nos EUA: Nenhuma
• Principal produtor mundial: China

O gálio é um metal prateado, semelhante ao alumínio, utilizado nas indústrias de eletrónica, aeroespacial, defesa e energia. É material fundamental nos processos de dopagem em fabrico de semicondutores, sendo frequentemente adicionado ao silício para modificar a condutividade elétrica e propriedades estruturais. O gálio é também combinado com azoto para formar o nitreto de gálio (GaN), um material semicondutor que substitui o silício por produzir chips de maior velocidade e eficiência.

A China domina atualmente a extração e refinação de gálio, mas também a Coreia do Sul, Ucrânia, Rússia e Cazaquistão produzem quantidades significativas. O gálio já se revelou vulnerável a ruturas de cadeia de abastecimento: em dezembro de 2024, a China proibiu a exportação deste mineral crítico para empresas dos EUA, uma manobra estratégica que continua a criar desafios logísticos e de produção para empresas norte-americanas. 

A Z2Data apoia as empresas na gestão do risco dos minerais críticos 

A plataforma SCRM Z2Data oferece aos OEM e a outras empresas a capacidade de identificar os minerais críticos de que mais dependem e de mapear onde se localizam as suas principais dependências geográficas. A Z2Data disponibiliza aos utilizadores duas funcionalidades essenciais e complementares que permitem compreender a exposição ao risco e implementar estratégias direcionadas para a mitigar.

A plataforma SCRM Z2Data oferece aos OEM e a outras empresas a capacidade de identificar os minerais críticos de que mais dependem e de mapear onde se localizam as suas principais dependências geográficas.

• Deteção de minerais: A ferramenta de SCRM recolhe declarações completas de materiais (FMDs, Full Material Declarations) e identifica os minerais críticos de que as empresas dependem para fabricar os seus produtos. Isto fornece uma base valiosa para repensar o grau de dependência de minerais críticos.

• Base de dados de minerais: Após identificar os minerais presentes nas FMDs, a Z2Data consegue cruzar esta informação com a sua abrangente base de dados interna de minerais. Neste contexto mais amplo, o utilizador pode obter uma indicação clara da proveniência provável dos minerais que utiliza e da respetiva exposição a fornecedores de risco, como a China, Rússia ou República Democrática do Congo (RDC).

Com estas informações e inteligência, as organizações podem começar a construir um enquadramento SCRM para os seus minerais críticos, integrando estratégias como dual sourcing, diversificação da cadeia de abastecimento e redução do risco associado à China. Para saber mais sobre como a Z2Data pode ajudar a sua empresa a gerir o risco na cadeia de abastecimento de minerais críticos, agende uma demonstração gratuita com um dos nossos especialistas de produto.