Diversificação das Aplicações do Nióbio: de Baterias a Turbinas Eólicas
O nióbio é um metal de transição que, em sua forma mais pura, se apresenta dúctil e altamente resistente à corrosão. Diferentemente do que muita gente imagina, ele não é extraído pronto da terra. Sua produção parte de minérios abundantes na crosta terrestre, como o pirocloro e a columbita-tantalita, e passa por mais de 160 etapas de processos químicos e metalúrgicos até se transformar nos produtos utilizados pela indústria.
É justamente por meio desses processos que o nióbio ganha a capacidade de aprimorar o desempenho de outros materiais. Sua trajetória está historicamente ligada à siderurgia, que continua sendo o principal mercado de destino da CBMM. Ao mesmo tempo, a empresa tem ampliado o uso do metal em segmentos ligados à eficiência energética e à descarbonização.
Dados recentes da companhia indicam que 75% da receita permanece associada à siderurgia, enquanto 25% já provêm de novos materiais e aplicações. Essa composição reflete o resultado de investimentos contínuos em tecnologia e parcerias. O Programa de Tecnologia da CBMM reúne mais de 200 projetos e conta com aportes anuais entre R$ 250 milhões e R$ 300 milhões, em colaboração com universidades, centros de pesquisa e clientes internacionais.
A estratégia inclui a criação de uma diretoria dedicada a Novos Materiais e Aplicações, com foco em baterias, químicos, eletrônicos, vidros, superligas e supercondutividade.
As mesmas propriedades se estendem ao setor de energia. Ligas contendo nióbio melhoram a tenacidade à fratura e a soldabilidade de aços utilizados em dutos. Em turbinas terrestres de geração de energia e motores aeronáuticos, ligas de grau vácuo com nióbio oferecem resistência a temperaturas extremas e à corrosão. Essas características são relevantes para equipamentos que operam em condições adversas.
Na prática, isso permite projetar torres mais altas e mais leves, com chapas de menor espessura. O resultado é uma redução nos custos de transporte e logística, sem abrir mão da segurança e da durabilidade necessárias para equipamentos que operam por décadas em condições desafiadoras.
A CBMM destaca que o nióbio apoia a criação de soluções energéticas mais eficientes. Em turbinas eólicas, a aplicação em ligas estruturais ajuda a manter a integridade dos componentes expostos a ambientes severos, como umidade, variação térmica e esforço mecânico contínuo. A combinação de resistência e leveza relativa dos aços microligados com nióbio alinha-se à necessidade de estruturas que suportem cargas elevadas por longos períodos, com menor necessidade de manutenção e reposição de material.
Essa aplicação integra-se à agenda de transição energética, na medida em que equipamentos mais duráveis e eficientes reduzem o consumo de recursos ao longo do ciclo de vida e favorecem a geração de energia a partir de fontes renováveis.
O material evita a formação de dendritos no ânodo, reduzindo riscos de falhas térmicas. A CBMM inaugurou, em Araxá (MG), a maior unidade de produção de ânodos de nióbio do mundo dedicada à tecnologia XNO®, com capacidade de 2 mil toneladas por ano, equivalente a aproximadamente 1 GWh de células de íons de lítio. A planta faz parte de um investimento maior, que inclui capacidade total de 3 mil toneladas de óxido de nióbio para baterias.
As aplicações prioritárias da tecnologia incluem trens elétricos e híbridos, caminhões de transporte de mineração, ônibus de alta demanda, veículos de entrega e automobilismo.
Em 2024, a CBMM, em parceria com a Toshiba Corporation e a Volkswagen Caminhões e Ônibus, apresentou o primeiro ônibus elétrico a utilizar bateria de íons de lítio com adição de nióbio. A demonstração mostrou carregamento completo em tempo inferior a dez minutos, em condições de segurança.
A CBMM mantém investimentos consistentes em tecnologia. O Programa de Tecnologia, que reúne mais de 200 projetos, recebe anualmente entre R$ 250 milhões e R$ 300 milhões. A companhia projeta crescimento acelerado no segmento de baterias nos próximos anos e tem como meta alcançar capacidade de 20 mil toneladas de óxido de nióbio para baterias até 2030. A meta corporativa é que produtos não siderúrgicos representem 30% da receita até 2030.
O nióbio também aparece em pesquisas de baterias de nióbio-grafeno, com potencial de ciclos de vida prolongados e operação em faixas de temperatura mais amplas. Essas iniciativas estão alinhadas à necessidade de armazenamento de energia renovável e à eletrificação de frotas comerciais e industriais.
Programa de Tecnologia e estrutura de inovação
O Programa de Tecnologia da CBMM concentra os esforços de desenvolvimento de novas aplicações. Os projetos abrangem desde o conceito até condições de uso e open innovation, envolvendo centros de pesquisa, universidades, startups e clientes.A diretoria de Novos Materiais e Aplicações reúne especialistas baseados no Brasil, Estados Unidos, Europa e Ásia. Essa estrutura permite acompanhar demandas regionais e acelerar a inserção do nióbio em cadeias produtivas diversas. Além de baterias, o programa contempla materiais magnéticos nanocristalinos para componentes de carregamento de veículos elétricos, catalisadores, vidros especiais e aplicações ópticas.
As soluções com nióbio contribuem para a descarbonização em duas frentes. Na produção de aços mais resistentes e leves, há redução no consumo de matéria-prima e de energia ao longo do ciclo de vida das estruturas e veículos. Nas baterias, a recarga rápida, a maior vida útil e a segurança favorecem a adoção de veículos elétricos e sistemas de armazenamento, que por sua vez apoiam a integração de fontes renováveis à matriz energética.
O portfólio da CBMM inclui ferronióbio standard, ligas de grau vácuo, óxidos de nióbio grau bateria, nióbio metálico e outros produtos. Cada um deles atende a demandas específicas de desempenho e eficiência. A companhia opera com capacidade produtiva de 150 mil toneladas de produtos de nióbio por ano, superior à demanda atual do mercado global, o que permite responder ao crescimento esperado em novas aplicações.