O manganês é um metal de transição de cor cinza-prateada, conhecido por sua dureza e fragilidade (quebradiço). Na natureza, é encontrado principalmente na forma de óxidos, carbonatos e silicatos. Suas propriedades, como resistência à corrosão, capacidade de formar ligas e características magnéticas, o tornam valioso para diversas aplicações industriais. O manganês é o 12º elemento mais abundante na crosta terrestre, ocorrendo frequentemente junto com o minério de ferro, e é o quarto metal mais utilizado no mundo.
Reservas e Produção
As maiores reservas de manganês estão localizadas na África do Sul, com 32% da concentração mundial, principalmente na região de Kalahari. O Brasil ocupa a terceira posição em reservas mundiais, distribuídas pelos estados do Pará, Minas Gerais, Mato Grosso do Sul, Amapá, Bahia, Espírito Santo, São Paulo e Goiás. Já as principais áreas de extração brasileiras estão nos estados do Pará, Minas Gerais e Mato Grosso do Sul, colocando o país como um dos sete maiores produtores mundiais do metal.
Outros países com reservas significativas incluem China, Ucrânia, Austrália, Gabão e Índia.
Uso em Baterias de Íon de Lítio
O manganês é um componente essencial nas baterias de íon de lítio, utilizado na forma de dióxido de manganês (MnO₂) para a fabricação de cátodos. Sua incorporação melhora a capacidade de armazenamento, estabilidade térmica e desempenho em ciclos de carga e descarga das baterias. Isso é particularmente relevante para aplicações em veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia renovável.
O uso de manganês também contribui para a redução de custos na produção de baterias, sendo uma alternativa mais econômica em comparação com outros materiais, como o cobalto.
Aplicações Industriais
O manganês tem diversas aplicações industriais, muitas das quais relacionadas à sustentabilidade e transição energética:
- Produção de aço: melhora a resistência e a durabilidade do aço.
- Fabricação de ligas metálicas: utilizado em ligas de alumínio e cobre.
- Catalisadores: empregado na produção de etanol e biodiesel.
- Células de combustível: componente em eletrodos para células de combustível.
- Painéis solares: utilizado em células solares de filme fino.
- Purificação de água: empregado em filtros para remoção de contaminantes.
Manganês na Agricultura
O manganês é um micronutriente essencial para o desenvolvimento e crescimento das plantas. Seu uso adequado na agricultura contribui para o aumento da produtividade, melhoria da qualidade das culturas e maior resistência das plantas a estresses ambientais. Isso porque o manganês desempenha funções em diversos processos fisiológicos, como fotossíntese, metabolismo de nitrogênio, ativação enzimática, resistência a doenças e formação de sementes.
O manganês também é um micronutriente essencial para o corpo humano, desempenhando funções no metabolismo, na formação óssea e no funcionamento do sistema nervoso. É encontrado em alimentos como nozes, legumes, grãos integrais e folhas verdes.
Sustentabilidade
Em relação à sustentabilidade, pode-se destacar o Processo HAlMan, desenvolvido pelo professor Jafar Safarian, da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia, que utiliza hidrogênio para reduzir óxidos de manganês, resultando em uma produção mais limpa e com menor consumo de energia. O processo reduz as emissões de CO₂ e permite a recuperação de energia, fechando o ciclo energético durante a produção.
Além disso, o manganês também pode ser reciclado continuamente, especialmente no contexto de baterias e pilhas que o utilizam como componente, contribuindo para a economia circular e redução de nova extração e processamento do mineral. Isso é relevante considerando o aumento da demanda por manganês em tecnologias sustentáveis, como baterias para veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia renovável.