terça-feira, 15 de janeiro de 2019

Minério submarino - Nove entre dez diamantes extraídos, atualmente, vêm do mar

Minério submarino

Dono de um vasto litoral, o Brasil começa - tardiamente - a pesquisar o leito marinho sob sua jurisdição, de olho nos recursos minerais.

Se um determinado produto começa a faltar, a elevação de seu preço viabiliza alternativas mais caras de encontrá-lo. Essa regra simples da economia está por trás, por exemplo, da descoberta de petróleo na camada de pré-sal da Bacia de Santos. Ela é a base também de um movimento de governos e de indústrias mineradoras cujo alvo é um enorme e ainda pouco conhecido reduto: o mar, dono de 70% da superfície terrestre.
As primeiras expedições dedicadas a explorar as profundezas oceânicas ocorreram nas décadas de 1960 e 1970. Nessas ocasiões foram descobertos no Pacífico Norte nódulos de manganês, ricos em cobalto, cobre e níquel. A descoberta, porém, ficou apenas no nível científico em virtude de dois fatores básicos, um político e um tecnológico.
De início, não havia um acordo abrangente sobre qual área da plataforma continental pertencia a determinado país. Em consequência, ninguém sabia onde começavam as águas internacionais. As respostas a essas questões só avançaram com a Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar, de 1982, que estabeleceu os princípios gerais da exploração dos recursos submarinos. Outra dificuldade eram os custos gerados por um instrumental de prospecção ainda precário. Mas a evolução tecnológica e a procura crescente por recursos minerais estão tornando a relação custo-benefício mais favorável aos mineradores.
Hoje em dia, praticamente todos os minerais e pedras preciosas são explorados no oceano.
Nove entre dez diamantes extraídos, atualmente, vêm do mar que banha o litoral da Namíbia e da África do Sul. No início deste século foram encontrados nas profundezas grandes depósitos de sulfetos polimetálicos, cuja composição inclui ouro, prata, cobre, ferro e zinco.
Dono de um litoral de 7.400 quilômetros, o Brasil tem um vasto patrimônio submarino a explorar – o que, como de hábito, começou a fazer com atraso. Agora, porém, o país ganhou uma ferramenta preciosa: os estudos geológicos feitos pela Petrobras nos últimos 20 anos na Bacia de Santos. Sigilosos até poucos anos atrás, os dados reunidos pela empresa passaram a ser divulgados para outras instituições brasileiras. O governo federal demonstra interesse na pesquisa mineral marinha destinando-lhe R$ 18 milhões, até o fim deste ano, no Programa de Aceleração do Crescimento (PAC), além de recursos repassados pelo Ministério da Ciência e Tecnologia.
Mas o trabalho ainda é precário e depende muito do apoio da Petrobras e da Marinha. Assim como a estatal esteve envolvida nos últimos 20 anos com as pesquisas sobre a Bacia de Santos, a Marinha dedicou-se nesse período a um programa de investigação, o Leplac (Levantamento da Plataforma Continental Brasileira), a fim de pleitear junto à ONU a soberania brasileira sobre a área da plataforma oceânica situada fora da sua zona econômica exclusiva – reivindicação atendida em 81%. Só quando todas essas prioridades foram equacionadas é que os cientistas começaram a embarcar para fazer pesquisas geológicas no mar.
“Em termos acadêmicos, o atual momento da geologia marinha brasileira é bem melhor que no passado”, disse à PLANETA a professora Helenice Vital, líder do grupo de pesquisa Ciências do Mar e Ambientais da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. “Os equipamentos de pesquisa estão mais compactos e mais acessíveis financeiramente, permitindo que mais universidades possam adquiri-los. Entretanto, o meio flutuante – a falta de navios – continua a ser o principal gargalo.”
Carlos Roberto Leite, capitão-de-mar-e-guerra da Marinha, reconhece a validade das reclamações dos acadêmicos quanto à falta de navios, mas sinaliza tempos mais propícios à frente: “Com recursos do PAC via Ministério de Minas e Energia (MME), estamos fretando embarcações de companhias nacionais para fazer 150 dias de mar. Isso deve começar ainda este ano.” Leite é um dos responsáveis por um novo programa governamental, o Remplac, criado em 1997 – mas avivado em 2005 – para mapear os recursos minerais marinhos (com exceção do petróleo) nos 4,5 milhões de quilômetros quadrados da plataforma continental.
A iniciativa, coordenada pelo MME no âmbito da Comissão Interministerial para os Recursos do Mar, envolve a Casa Civil, 13 ministérios, a Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM), estatal, e o Conselho Nacional de Pesquisas (CNPq), além da Marinha, de 15 universidades e de outras instituições federais.
Além do Proarea (ver quadro abaixo), o Remplac responde pelos projetos de pesquisa de mineração marinha desenvolvidos no Brasil. Dois deles dedicam-se à busca de pedras preciosas: ouro na região da foz do Rio Gurupi, entre o Pará e o Maranhão, e diamantes na costa baiana, na área da foz do Rio Jequitinhonha (em cuja bacia, em Minas Gerais, foi extraída quase toda a produção diamantífera do país até os anos 1980).
Sulfetos polimetálicos depositados a profundidades entre mil e 4 mil metros estão sendo pesquisados nas águas em torno do Arquipélago de São Pedro e São Paulo, a cerca de 1.000 km de Natal. Ótima fonte de fósforo (minério raro e muito usado em fertilizantes e em ração animal), a fosforita é objeto de estudos no litoral da Região Sul. Por ser encontrado em águas rasas, o calcário marinho (útil em fertilizantes, alimentos e cosméticos), pesquisado nos litorais do Nordeste e do Sudeste, já é explorado comercialmente no Maranhão e no Espírito Santo.
A animação científica com as descobertas só fenece quando se fala no impacto ambiental da exploração comercial submarina. Dois fatores são destacados por Fábio Motta, coordenador do Programa Costa Atlântica, da SOS Mata Atlântica, e pesquisador da Unesp: o aumento da turbidez da água do mar, que afeta a fotossíntese, e a destruição de hábitats, com possível interferência na pesca. Mas, como ainda não existe mineração marinha em grande escala, fica difícil avaliar a questão.
“A exploração comercial dos minérios no fundo do oceano teria de ser feita de forma mais restritiva, pois no mar os danos não são visíveis”, ressalta Helenice Vital. “Além disso, no caso do Brasil, ainda não conhecemos suficientemente o meio submerso para mensurar os prejuízos que a mineração poderia ocasionar.” Mais uma preocupação para as gerações futuras.
Montanhas submersas O governo brasileiro não desenvolve pesquisas de geologia marinha só na plataforma continental. Seu Programa de Prospecção e Exploração de Recursos Minerais da Área Internacional do Atlântico Sul e Equatorial (Proarea) destina-se a identificar o potencial mineral de regiões com importância econômica e político-estratégica situadas na Área Internacional do Atlântico Sul e Equatorial.
O primeiro alvo é a Elevação do Rio Grande, um maciço situado a cerca de 3 mil quilômetros do litoral de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul. Sua base está a 4 mil metros de profundidade, mas o cume fica “apenas” 800 metros abaixo do nível do mar. A área tem depósitos de crostas cobaltíferas, ricas em manganês, níquel, platina, cobalto, tálio e telúrio. Também há indícios de terras raras, minerais importantes para computação e painéis solares.
O Brasil já enviou duas expedições ao local no navio francês Marion Dufresne, que fará mais quatro viagens. O país vive uma corrida contra o tempo: para explorar as riquezas, é preciso obter permissão da Autoridade Internacional dos Fundos Marinhos, vinculada à ONU, entidade que detém a jurisdição sobre as águas internacionais. A autorização dá ao país reivindicante exclusividade de atuação na área.
O Brasil pretende fazer sua requisição em 2012, de olho em fatores políticos, estratégicos e econômicos: “Estamos garantindo recursos estratégicos no futuro”, afirma Kaiser Gonçalves de Souza, chefe da divisão de geologia marinha do CPRM. Alemanha, França, Rússia, Japão, Coreia do Sul, China e Índia, além de um consórcio que reúne Cuba e países do Leste Europeu, também aguardam o parecer da ONU quanto às suas solicitações.
Fonte: Planeta

domingo, 13 de janeiro de 2019

Por que o grafeno irá mudar nossas vidas para sempre?

O Grafeno é um material composto por uma fina camada de grafite, e desde sua descoberta, tem atraído os cientistas e a indústria tecnologia por suas infinitas possibilidades de uso.
Mas porque esse material é assim tão revolucionário?
grafeno

1. O material mais condutivo do mundo

Uma das características que promete mudar a indústria tecnológica é a alta condutividade do grafeno.
Os elétrons se movem através do grafeno com praticamente nenhuma resistência e aparentemente sem massa. Isso faz com ele transporte eletricidade de forma mais rápida, eficiente e precisa do que qualquer outro material.
Já imaginou como isso pode ser aplicado em smartphones, por exemplo? A Universidade da Califórnia já provou que é possível criar celulares que carregam em apenas 5 segundos, e baterias que podem durar uma semana inteira.

2. O grafeno nos permite ver uma camada de átomos a olho nu!

De acordo com a Universidade Rive, no Texas, mesmo sendo o material mais fino que existe, com apenas um átomo de espessura, ele continua sendo visível.
O grafeno é incrivelmente transparente, absorvendo apenas 2,3% da luz, porém, se você o colocar em cima de uma folha de papel, você será capaz de vê-lo.

3. Ele é 200 vezes mais forte do que o aço

Apesar de ser fino e leve, o grafeno é um material extremamente forte, sendo o elemento mais rígido que já se conheceu, superando até mesmo o diamante.
Para se ter uma ideia, uma folha de grafeno de 1 metro quadrado pesa apenas 0,0077 gramas, porém, é capaz de suportar o peso de até 4 kg.

4. Flexibilidade, transparência e impermeabilidade em um só material

Mesmo sendo muito rígido, o grafeno é um material com grande elasticidade, se esticando até 25% a mais do seu comprimento.
Segundo o Dr. Ponomarenko, um dos pesquisadores desse material, o grafeno também é o material mais impermeável já descoberto, e mesmo os átomos de hélio não podem passar por ele.

5. É um material bidimensional

As características do grafeno são muito diferentes do grafite, que é a versão tridimensional do carbono. E estudar o grafeno nos ajuda a prever como outros materiais podem se comportar de forma bidimensional.
Porém, o mais curioso foi a forma como chegaram nesse material bidimensional. Esse elemento foi isolado utilizando um rolo de fita adesiva, um pedaço de grafite puro e um transistor feito de grafeno.

Isolamento de grafeno
Materiais utilizados para realizar o experimento

Eles usaram a fita para descascar o grafite puro, retirando várias camadas dele, até que conseguiram chegar à apenas um átomo de espessura.
Os materiais utilizados neste experimento estão expostos em Estocolmo, no Museu Nobel, e foram doados pelo próprio pesquisador Andre Geim (que tem seu nome na fita) e seu colaborador Konstantin Novoselov.

A descoberta do Grafeno

Grafeno
O grafeno é formado por uma estrutura hexagonal de átomos de carbono, que visualmente se parece com um favo de mel.
O grande fascínio sobre esse material se deve às suas propriedades físicas notáveis e às potenciais aplicações que ele oferece para o futuro.
Embora os cientistas já conhecessem o material, ninguém havia o extraído do grafite, até que em 2004 os pesquisadores Prof. Andre Geim e o Prof. Konstantin Novoselov realizaram esse trabalho e ganharam o Prêmio Nobel de Física por esse feito.
Atualmente, mais de 200 projetos na Universidade de Manchester estudam o Grafeno, e espera-se que em breve essas características fascinantes possam ser aplicadas no nosso dia-a-dia.


Fonte: CPRM

Grafeno

Grafeno é apresentado em forma de arame, composto por uma estrutura hexagonal de átomos de carbono, com ligação sp2, sendo um material bidimensional. Em 1962  Hanns-Peter Boehm o nomeou pois, sua constituição grafite (carbono) com o sufixo eno, originou o nome grafeno. O grafeno quando enrolado origina os nanotubos de carbono, alvos de estudos na nanotecnolgia.
Considerado pelos cientistas como o material mais forte existente atualmente. Eles testaram sua resistência utilizando a ponta de diamante de um microscópio, sendo impossível quebrar uma chapa de grafeno, segundo os cientistas.

Considera-se a fabricação de folhas grandes de grafeno difícil, pois não há estrutura tecnológica para esse processo e também ocorrem diversos defeitos, que interferem na qualidade de suas propriedades. No entanto, para o estudo do material, criaram-se pequenas amostras para minimizar defeitos.

Testes com grafeno

Para testes eletrônicos foram utilizadas pelos cientistas folhas pequenas, onde criaram um mini transistor, o menor e o mais rápido do mundo. Como teste para a criação de novas tecnologias os resultados foram satisfatórios.

Foi testado também por empresas de semicondutores, a fim de substituir o silício pelo grafeno, pois o grafeno é mais eficiente. Com sua utilização os equipamentos seriam mais rápidos e compactos, pois o transporte de elétrons ao longo de distâncias da ordem dos sub-micrômetros e a condutividade térmica são muito elevadas.

Utilizações do grafeno

Dispositivos de cristais líquidos, fabricação de células solares e diversos tipos de sensores, já que o grafeno absorve apenas 2,3% da luz que nele incide.
Após descoberto o grafeno ainda é alvo de diversas pesquisas no campo da física quântica, pois  algumas propriedades ainda estão em estudo, visando novas  aplicações tecnológicas.





Fontes: CPRM

Living underground in the Australian Outback

Por que o Grafeno em Breve Dominará o Mundo