Minerais estratégicos para a transição energética – o caso do cobre

A ideia de transição energética que vem sendo construída, como processo crucial para mitigar as mudanças climáticas, depende fortemente de minerais estratégicos, entre os quais o cobre tem importância vital. Sua relevância é evidenciada pelo seu papel fundamental em diversas aplicações.

De forma particular, o cobre exerce uma função importante em instalações elétricas de baixa tensão, devido à sua excepcional condutividade elétrica, superando o alumínio em cerca de 40% e ficando atrás apenas da prata. Além disso, suas propriedades, como alta maleabilidade, excelente ductilidade, grande durabilidade e alta resistência à corrosão, e custo acessível (quando comparado à prata) o tornam  indispensável em várias indústrias de transformação.

Conforme ilustrado, o cobre é um elemento crítico para muitas tecnologias de energia que podem ser consideradas menos impactantes quando analisado o ciclo de vida. Em especial, ele tem uma importância alta para redes elétricas, veículos elétricos e sistemas de armazenamento de baterias, e uma relevância moderada para tecnologias como energia solar fotovoltaica, eólica e hidroelétrica. A diversidade de aplicações e a alta demanda para tecnologias emergentes reforçam ainda mais a sua importância.

Dessa forma, esse metal torna-se essencial para a implementação e expansão das infraestruturas de produção/conversão de sistemas energéticos e os seus finais, sendo fundamental na transição energética para sistemas de baixo carbono.

Vale lembrar que o cobre também está presente em tubos de condução de água, sistemas de aquecimento, refrigeração, telhas e placas da construção civil. Além disso, é amplamente utilizado explorando sua capacidade de condução eficiente de calor, reduzindo as perdas e contribuindo para eficiência energética de sistemas térmicos.

Destaca-se ainda como matéria-prima essencial em diversas indústrias de transformação, sendo utilizado na fabricação de panelas, tubulações para aparelhos de ar-condicionado, encanamentos, estátuas, medalhas, adornos, eletroímãs, magnetrons de micro-ondas, motores elétricos, transformadores elétricos, interruptores e relés, tubos de vácuo e na cunhagem de moedas, entre outros. Por essa razão, a  previsão é que a demanda pelo metal aumentará entre 24% e 45% até 2040.​

No contexto residencial, a eletrificação das coisas está transformando diversos aspectos do cotidiano, aumentando significativamente o uso de cobre. Sistemas de aquecimento, ventilação e ar-condicionado (HVAC) estão cada vez mais adotando tecnologias elétricas mais eficientes, como as bombas de calor elétricas, que utilizam cobre em seus sistemas de tubulação e unidades de condensação devido à sua excelente condutividade térmica e elétrica. Eletrodomésticos modernos, como geladeiras, máquinas de lavar, fornos elétricos e secadoras, dependem fortemente de componentes de cobre em seus motores elétricos, e o aumento da eficiência desses equipamentos passa pelo incremento da massa de cobre nos condutores internos. A instalação de painéis solares em residências também está se tornando mais comum, e o cobre é amplamente utilizado nos seus cabos e sistemas de conexão, facilitando a transmissão eficiente de energia solar gerada para uso doméstico.

Adicionalmente, o cobre é um componente essêncial em ligas metálicas populares, como o latão, que é uma combinação de cobre e zinco, e o bronze, que é composto de cobre e estanho.  Existem evidências de que o cobre foi o primeiro metal trabalhado pelo Homo sapiens. A transição da Idade da Pedra Polida para a Idade do Bronze foi marcada pela substituição das ferramentas de pedra por aquelas feitas de cobre e suas ligas, dando início a um novo período histórico.

É de se notar que o cobre desempenha um papel estratégico na intensificação da industrialização. Recentemente, tornou-se um insumo essencial no avanço da mobilidade elétrica. Motores de combustão interna utilizam, em média, 25 quilos de cobre, enquanto carros híbridos utilizam cerca de 40 quilos, e veículos totalmente elétricos podem requerer até 70 quilos. Esse aumento na demanda motivou que o preço do minério subisse drasticamente nos últimos anos, passando de 4,4 USD/kg, em março de 2020, para 11 USD/kg, em março de 2022. 

No mesmo período, o dólar também se valorizou, subindo de R$ 4,8 para R$ 5,4, e nos últimos 20 anos, a moeda norte-americana teve um incremento de mais de 300% em relação ao real. Esse cenário resultou em um aumento significativo do preço do cobre no mercado brasileiro, que passou de R$ 28.000,00/tonelada para R$ 52.000,00/tonelada. Esse fator contribuiu para a alta nos casos de furto do metal, que tem crescido nos últimos anos.

Historicamente, o Chile tem sido o maior produtor de cobre do mundo, representando cerca de 30% da produção global. Apesar de sua proximidade geográfica com o Brasil, o Chile tem a China como seu principal mercado consumidor. Isso se deve não apenas ao voraz apetite chinês por commodities, mas também à rota marítima facilitada pelo Oceano Pacífico.

O “Corredor Minero” é uma importante região de mineração no Peru, conhecida por concentrar diversas operações de extração de minerais, especialmente cobre. Existem graves denúncias de violações de direitos humanos e impactos ambientais severos associados à mineração na região. As comunidades locais têm sofrido com a contaminação de recursos hídricos, além de enfrentarem conflitos com empresas mineradoras devido à falta de consulta e compensação considerada justa.

A extração e o processamento do cobre requerem grandes volumes de água, o que se torna um problema crítico em regiões áridas e semiáridas onde muitas das minas estão localizadas, como no Chile e no Peru. Além disso, a diminuição da qualidade do minério de cobre implica na necessidade de processar maiores volumes de rocha para obter a mesma quantidade de metal, o que aumenta a geração de resíduos e eleva o consumo de energia e as emissões de gases de efeito estufa. A gestão inadequada de resíduos, incluindo a contenção de elementos perigosos como o arsênio, pode causar contaminação de solo e água, afetando negativamente as comunidades locais e os ecossistemas.

O processo de descoberta e implementação de novas jazidas de cobre é geralmente lento, podendo levar mais de uma década, especialmente em grandes minerações. Esse período inclui pesquisa geológica, identificação e estruturação da jazida. Mesmo com a descoberta de boas jazidas, tornar um local produtivo pode demorar anos. Tem-se como exemplo o caso de Aripuanã-MT, onde um depósito de cobre conhecido desde a década de 1990 só agora está entrando em operação. Além disso, há o desafio geológico da escassez de depósitos naturais de cobre, pois os superdepósitos estão se esgotando e os novos geralmente têm menor teor de cobre e são menores, aumentando o custo de extração.

Paradoxalmente, o cobre é encontrado em alguns dos países de média e baixa renda, menos industrializados, que, no entanto, estão entre os mais vulneráveis às mudanças climáticas. Nações como a República Democrática do Congo e a Zâmbia, que possuem significativas reservas de cobre, enfrentam desafios econômicos e sociais profundos, agravados pelos impactos ambientais e climáticos, como secas e inundações. Além disso, a alta concentração de atividades de mineração em áreas ecologicamente sensíveis eleva o risco de degradação ambiental, intensificando ainda mais os efeitos adversos das mudanças climáticas nessas regiões.

Nesse contexto, o papel estratégico do cobre na transição energética é inegável, destacando-se como um mineral necessário para a ampliação dos sistemas de baixo carbono. Sua ampla aplicação, que abrange desde a infraestrutura elétrica até veículos elétricos, reflete sua importância em diversas indústrias. A crescente demanda por cobre, impulsionada pelo avanço tecnológico, também evidencia a necessidade de se compreenderem os desafios ambientais e geopolíticos relacionados à sua extração e processamento.

Sobre o autor:

Danilo de Souza é professor na Universidade Federal de Mato Grosso, sendo membro do Núcleo Interdisciplinar de Estudos em Planejamento Energético – NIEPE, e é Coordenador Técnico do CINASE – Circuito Nacional do Setor Elétrico. Danilo também é Pesquisador no Instituto de
Energia e Ambiente da USP | www.profdanilo.com