Universidade Texas A&M recebe financiamento de 1 milhão de dólares para desenvolver microrrobôs que recuperam lítio da água do mar

De acordo com pt.wedoany.com-A equipe de pesquisa da Texas A&M University está explorando o uso de microrrobôs inspirados em peixes para recuperar lítio da água do mar, uma abordagem tecnológica que pode oferecer uma nova opção de fornecimento para fabricantes de baterias e armazenamento de energia. O projeto recebeu 1 milhão de dólares do Departamento de Energia dos EUA (U.S. Department of Energy), fazendo parte de um dos 19 programas de financiamento federal destinados a expandir o acesso a minerais críticos domésticos e reduzir riscos na cadeia de suprimentos.

A tecnologia proposta não depende de membranas fixas ou grandes sistemas de tratamento estacionários, empregando em vez disso partículas móveis em escala micro e nanométrica. Essas partículas podem se mover na água do mar e interagir diretamente com íons de lítio; fontes externas de energia, como luz, são usadas para ativar as partículas, e após a captura do lítio, o material pode ser coletado por meio de campos magnéticos, podendo, em princípio, ser reutilizado em ciclos subsequentes de extração.

Atualmente, o lítio comercial provém principalmente de depósitos em rochas duras ou salmouras subterrâneas concentradas, com recursos altamente concentrados em poucas regiões, o que gera preocupações de fornecimento e geopolíticas para fabricantes de baterias, montadoras e empresas de armazenamento de energia. Embora a água do mar ofereça uma base de recursos teóricos muito maior, a concentração de lítio é extremamente baixa, acompanhada por grandes quantidades de minerais dissolvidos, como sódio e magnésio, exigindo que o sistema de extração tenha seletividade suficiente para evitar consumo excessivo de energia, materiais ou capacidade de processamento. Se as partículas também coletarem íons concorrentes ou precisarem de substituição frequente, recuperar pequenas quantidades de lítio de grandes volumes de água do mar rapidamente se tornaria antieconômico.

A equipe da Texas A&M se concentrará em investigar se a mobilidade pode melhorar o contato entre os materiais de extração e os íons de lítio. O movimento das partículas na água pode reduzir a dependência de grandes equipamentos de bombeamento ou infraestrutura marítima permanente, mas essa vantagem potencial ainda precisa ser validada em condições oceânicas reais. A pesquisa é liderada por Shiren Wang, do Departamento de Engenharia Industrial e de Sistemas (Department of Industrial and Systems Engineering), e Jingjing “Jenny” Qiu, do Departamento de Engenharia Mecânica (Department of Mechanical Engineering), abrangendo nanotecnologia robótica, engenharia de materiais e testes em sistemas oceânicos.

O projeto ainda está em estágio inicial de pesquisa. A equipe planeja testar a seletividade do lítio, a durabilidade dos materiais e o desempenho das partículas em múltiplos ciclos de extração, além de determinar se esses materiais microscópicos podem recuperar o lítio de forma confiável. A perda de partículas pode elevar os custos operacionais e gerar preocupações ambientais, especialmente se o sistema for implantado em grandes áreas marítimas. A comercialização também exigirá lidar com outras questões, incluindo a energia necessária para ativar e recuperar os robôs, os custos de fabricação, a resistência à corrosão pela água salgada e a infraestrutura necessária para processar o lítio capturado.

Mesmo que o sistema tenha sucesso técnico, ainda precisará competir com operações maduras de mineração e extração de salmoura. O critério final não será apenas quanto lítio os robôs coletam, mas também o custo unitário, o consumo de energia, a taxa de recuperação e o impacto ambiental. Os pesquisadores visam desenvolver um processo contínuo que permita que os materiais sejam recuperados e reutilizados várias vezes, com trabalho que abrange a caracterização da recuperação de lítio, testes de desempenho em maior escala e avaliação de potenciais impactos ambientais.

Para empresas de baterias e energia limpa, o projeto ainda não representa uma alternativa de curto prazo à produção tradicional de lítio. No entanto, reflete uma mudança nos fundos federais para minerais críticos, que estão se afastando de projetos tradicionais de mineração em direção a tecnologias que possam diversificar o fornecimento futuro. Se a equipe conseguir resolver as questões de controle de partículas, durabilidade e viabilidade econômica, sistemas móveis de extração podem, eventualmente, complementar os recursos existentes de lítio. Até lá, o teste central será se os microrrobôs conseguem recuperar lítio suficiente para sustentar a viabilidade econômica de operações em escala oceânica.