Toyota dá passo importante na produção de baterias elétricas

Prosseguindo os seus esforços para encontrar tecnologias mais amigas do ambiente, a Toyota Motor Corporation anunciou o desenvolvimento do primeiro íman com baixo teor de neodímio, um metal de terras raras, sem que se perca a resistência ao calor. O avanço é significativo na medida em que estes ímanes são utilizados frequentemente em motores de veículos elétricos, libertando-os de um componente raro, o neodímio, mas também de dois outros metais raros.

Esse novo íman desenvolvido agora pela Toyota não utiliza térbio (Tb) ou disprósio (Dy), que são metais raros e que estão também catalogados como materiais críticos necessários para os ímanes resistentes ao calor compostos por neodímio. Uma parte do neodímio até aqui utilizado foi substituída por lantânio (La) e cério (Ce), que também são metais de terras raras, mas de baixo custo, reduzindo assim a quantidade de neodímio presente no íman e, por inerência, o custo desses ímanes.

Avanço significativo

Note-se que o neodímio desempenha um papel importante na manutenção do magnetismo e na resistência ao calor, pelo que simples substituição desse material pelo Lantânio e pelo Cério teria apenas como resultado a perda de performance no motor elétrico. Assim, para contornar essa situação, os engenheiros da marca nipónica adotaram novas tecnologias que suprimem a deterioração da coercividade (a capacidade de manter a magnetização) e mantêm a resistência ao calor, mesmo quando o neodímio é substituído pelos dois outros materiais, resultando dessa forma num íman que tem níveis equivalentes de resistência térmica mas com uma quantidade de neodímio que pode ser inferior em até 50%.

Quando ímanes poderosos de neodímio são utilizados a altas temperaturas, como em aplicações automóveis, o térbio e o disprósio são usualmente acrescentados para incrementar essa coercividade a altas temperaturas. No entanto, ambos os materiais fazem parte da lista de metais raros – logo, dispendiosos – e situados em localizações com elevados riscos em termos geopolíticos. Devido a isso, têm sido desempenhados grandes esforços na tentativa de desenvolver ímanes que não utilizem esses materiais. A produção em grandes volumes de neodímio é relativamente alta entre os metais raros, mas existem preocupações relativas à sua disponibilidade à medida que as baterias elétricas para os veículos automóveis se tornarem mais numerosas, incluindo também as utilizadas em modelos híbridos.

Eis, então, a razão pela qual a Toyota tem vindo a trabalhar para desenvolver tecnologias que eliminem o recurso a térbio e disprósio e reduza a quantidade de neodímio utilizado.

Este novo tipo de íman espera-se que venha a ser útil na expansão de motores elétricos em áreas variadas como a automóvel ou robótica, ao mesmo tempo mantendo um equilíbrio muito aceitável entre a oferta e a procura de materiais de terras raras.

Para o futuro

Ao mesmo tempo que estes avanços contribuem para a redução dos riscos de disrupção no fornecimento e procura de materiais raros e consequente aumento dos preços, a Toyota preconiza a utilização destes ímanes de forma mais disseminada na indústria automóvel, continuando a pesquisa para encontrar tecnologias de baixo custo e de produção estável.

A marca espera que este íman possa ser utilizado nos motores para os sistemas de assistência de direção para veículos (entre outros usos) na primeira metade da década de 2020. Além disso, a marca irá continuar a desenvolver estes ímanes com vista à sua aplicação em veículos eletrificados de alta performance nos próximos dez anos.