Novo estudo revela segredos de formação de minúsculos elementos de terras raras

Pesquisadores da Escola de Ciências Naturais do Trinity College Dublin revelaram uma nova rota para a formação de bastnäsita, um mineral crucial para a extração de elementos de terras raras (REEs). Seu trabalho promete tornar a extração desses REEs mais eficiente em um dia.

O estudo, publicado hoje na revista Nanoescala, descobre pela primeira vez como a fluocerita, um mineral raro, se forma e se transforma rapidamente em bastnäsita. A ocorrência e origem da fluocerita em depósitos naturais não foram totalmente compreendidas e tem sido muito difícil para os geocientistas estudar este mineral em amostras naturais.

Agora, a equipe do Trinity revelou uma nova rota de cristalização que produz minerais extremamente pequenos e de tamanho nanométrico. Alguns desses minerais indescritíveis são incrivelmente pequenos, com apenas alguns bilionésimos de metro de tamanho, o que os torna muito difíceis de observar em amostras naturais.

A sua investigação descobriu essencialmente que a fluocerite pode actuar como uma “semente” para promover a rápida formação de bastnasita.

Este novo conhecimento não só promove a compreensão científica, mas também tem implicações práticas, conduzindo potencialmente a métodos mais eficientes e económicos para a extracção de REE, que são vitais para uma vasta gama de tecnologias, desde smartphones a soluções de energia renovável. Eles também são cruciais para pesquisadores que têm lutado para compreender os intricados fatores e caminhos envolvidos na formação desses minúsculos minerais nanométricos.

O primeiro autor da pesquisa, Dr. Luca Terribili da Trinity, disse: “Os pesquisadores de ciências da terra que trabalham com amostras naturais acharam extremamente desafiador compreender todos os fatores que controlam a formação de bastnäsita, que é a principal fonte industrial de elementos de terras raras, bem como as várias vias potenciais de sua formação. Aqui, mostramos pela primeira vez que a fluocerita pode se transformar em bastnäsita.

“Esta descoberta foi feita seguindo uma abordagem completamente diferente – construímos rochas bastnasitas sintéticas em laboratório, para imitar os mesmos processos que ocorrem na natureza – e as estudamos com poderosas técnicas espectroscópicas e microscópicas. Esta abordagem não apenas ajudou a esclarecer o complexo processos naturais em jogo, mas também abre caminho para uma extração mais eficiente de elementos de terras raras.”

O investigador principal, Prof. Juan Diego Rodriguez-Blanc da Trinity, acrescentou: “Nosso estudo destaca como essas transformações podem ocorrer em temperaturas relativamente baixas e muito rapidamente. Esses insights são cruciais para o desenvolvimento de melhores métodos industriais para extração de elementos de terras raras. A reação que transforma a fluocerita em bastnasita pode parecer um processo mais lento, levando entre cinco horas e um mês dependendo da temperatura, mas é muito rápido em escalas de tempo geológicas.”