Por que a transição energética continuará exigindo minerais por décadas

No deserto de Thar, no estado do Rajastão, na Índia, o Parque Solar de Bhadla ocupa cerca de 56 quilômetros quadrados — área equivalente a quase 8 mil campos de futebol. Com 2.245 megawatts de capacidade instalada, está entre os maiores complexos solares do mundo.

Vistos do espaço, seus cerca de dez milhões de painéis parecem transformar diretamente a luz do Sol em eletricidade. Antes de chegarem ao deserto, porém, precisaram ser fabricados com alumínio, silício, cobre, prata e outros materiais extraídos e processados em diferentes partes do mundo. O empreendimento também exigiu estruturas de sustentação, inversores, cabos, subestações e conexões com a rede elétrica.

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A dimensão de Bhadla revela uma parte pouco visível da transição energética. Ao fim de 2025, a capacidade solar instalada no mundo aproximava-se de 2,4 mil gigawatts. Como ilustração, se toda essa capacidade fosse representada por módulos de 400 watts, corresponderia a quase 6 bilhões de painéis. A capacidade eólica mundial alcançou aproximadamente 1,3 mil gigawatts.

Reduzir o uso de petróleo, carvão e gás natural significa, portanto, construir uma nova camada de infraestrutura formada por bilhões de módulos, turbinas, baterias, veículos e milhares de quilômetros de redes elétricas.

E essa infraestrutura não será construída apenas uma vez. Seus componentes perdem desempenho, sofrem desgaste e precisam ser reparados, modernizados ou substituídos. Sem avanços em durabilidade, reaproveitamento e reciclagem, a transição continuará exigindo novas rodadas de extração mineral durante décadas.

Trocar combustíveis por infraestrutura

A transição energética é indispensável para limitar o aquecimento global. Isso não significa, porém, que descarbonizar seja o mesmo que desmaterializar.

Os combustíveis fósseis ainda respondem por aproximadamente 80% da oferta total de energia mundial, incluindo eletricidade, transportes, aquecimento e indústria. Enquanto a demanda por energia cresce, parte da capacidade renovável adicionada atende ao novo consumo, sem retirar de operação, na mesma velocidade, as infraestruturas fósseis existentes.

Cada novo gigawatt solar ou eólico exige painéis ou turbinas, mas também fundações, inversores, transformadores, cabos, subestações e linhas de transmissão. A eletricidade vem do Sol e do vento; os equipamentos capazes de captá-la começam nas minas e nas indústrias de transformação.

Baixo carbono não significa baixo uso de materiais

A luz solar e o vento são fluxos renováveis. Para aproveitá-los em grande escala, entretanto, é necessário instalar numerosos equipamentos e conectá-los a sistemas elétricos extensos.

Na cesta de minerais analisada pela Agência Internacional de Energia, que não inclui aço nem alumínio, uma usina eólica terrestre pode utilizar cerca de nove vezes mais recursos minerais críticos por unidade de capacidade do que uma usina a gás natural. Na geração eólica marítima, a diferença pode chegar a 13 vezes, em razão das grandes fundações e da extensa malha de cabos submarinos.

Isso não significa que gerar eletricidade com o vento seja climaticamente equivalente à queima de gás. A comparação mede os materiais empregados na construção, não as emissões ao longo de todo o ciclo de vida. Turbinas e painéis não queimam combustível durante a operação e podem evitar grandes quantidades de emissões.

Uma tecnologia pode, portanto, emitir pouco carbono e, ao mesmo tempo, exigir grandes volumes de materiais para ser instalada.

O cobre está presente em painéis, turbinas, veículos elétricos e redes. Lítio, níquel, cobalto, manganês e grafite são usados em baterias. Elementos de terras raras aparecem em ímãs, geradores e motores.

Muitos desses minerais são considerados críticos porque possuem elevada importância econômica e tecnológica, enquanto sua extração e oferta pode ser vulnerável à concentração geográfica da extração e do processamento, a conflitos políticos, sociais e ambientais ou ao longo tempo necessário para desenvolver novas minas.

Projeções indicam que, nas próximas décadas, a demanda por muitos minerais, como lítio, níquel, cobalto, cobre, e terras raras, poderá multiplicar-se expressivamente, dependendo do ritmo e das tecnologias adotadas na transição energética.

Expansão e substituição ao mesmo tempo

O cálculo material da transição não pode considerar apenas a instalação inicial. Também precisa observar quanto tempo os equipamentos funcionam e o que acontece ao fim de sua vida útil.

Painéis solares operam, em média, por 25 a 35 anos, enquanto turbinas eólicas podem durar cerca de 30 anos. Nem todos os componentes, porém, são substituídos ao mesmo tempo: fundações e torres podem permanecer por mais tempo, enquanto pás, inversores e geradores exigem reparos ou trocas antecipadas.

Parte da infraestrutura construída na atual expansão renovável precisará ser modernizada ou substituída até 2050. Nesse período, será necessário fabricar equipamentos tanto para ampliar o sistema quanto para renovar componentes antigos.

A reciclagem pode reduzir a extração primária, mas ainda enfrenta obstáculos técnicos, econômicos e regulatórios. Painéis solares exigem separação de materiais; pás eólicas utilizam compostos de difícil reaproveitamento; e baterias dependem de sistemas especializados de coleta, desmontagem e tratamento.

Sem infraestrutura adequada, ou quando o reaproveitamento custa mais do que novas matérias-primas, componentes descartados podem tornar-se passivos ambientais.

Mesmo com mais reciclagem, a expansão do sistema continuará exigindo materiais novos.

O carro muda de combustível, mas ganha peso mineral

Na comparação da Agência Internacional de Energia, um carro elétrico típico pode utilizar cerca de seis vezes mais insumos minerais críticos do que um automóvel convencional.

Essa diferença concentra-se sobretudo na bateria, mas também envolve motores, cabos e sistemas eletrônicos. A análise não inclui aço nem alumínio, e os resultados variam conforme o tamanho do veículo e a composição da bateria, que pode pesar centenas de quilos e precisa ser substituída ao fim de sua vida útil.

Em 2025, mais de 20 milhões de carros elétricos foram vendidos no mundo, o equivalente a aproximadamente um em cada quatro automóveis novos comercializados naquele ano.

O carro elétrico elimina a queima direta de gasolina ou diesel durante o uso, e seu benefício climático cresce à medida que a eletricidade utilizada também é descarbonizada. Esse benefício, entretanto, não dispensa a avaliação da origem dos materiais, das condições de fabricação e do destino das baterias.

A "nuvem" também ocupa território

A digitalização e a expansão da inteligência artificial aumentam a demanda por eletricidade, infraestrutura e matérias-primas.

Apesar do nome, a operação em "nuvem" não é imaterial. Ela depende de centros de dados, servidores, sistemas de refrigeração, redes elétricas e novas instalações de geração. A construção desses sistemas exige diversos minerais e metais, muitos deles refinados em elevados níveis de pureza para atender às propriedades eletrônicas, magnéticas, mecânicas e ópticas dos equipamentos.

Estima-se que a fabricação de dispositivos eletrônicos complexos possa consumir entre 50 e 350 vezes o peso final do produto em matérias-primas. Além disso, muitos componentes dos centros de dados são substituídos em intervalos relativamente curtos, geralmente entre dois e cinco anos.

Para abastecer essas estruturas, grandes empresas de tecnologia vêm contratando ou financiando novos projetos de geração. Uma delas informa ter assinado, entre 2010 e 2025, mais de 240 acordos para a compra de quase 35 gigawatts de energia limpa. Se toda essa capacidade fosse solar e utilizasse módulos de 400 watts, equivaleria a cerca de 90 milhões de painéis, embora os acordos envolvam diferentes fontes e tecnologias.

Medir mais do que gigawatts

Uma política energética responsável precisa considerar todo o ciclo das tecnologias: a origem dos materiais, a vida útil dos equipamentos, as possibilidades de reparo e a recuperação de seus componentes.

Isso exige produtos mais duráveis e recicláveis, além de fiscalização ambiental, proteção aos trabalhadores e participação das comunidades atingidas pela mineração e pela implantação das infraestruturas.

O Sol e o vento são renováveis, mas painéis, turbinas, baterias e redes são estruturas materiais que se desgastam. Reconhecer essa diferença não enfraquece a transição energética: permite torná-la mais eficiente, duradoura, socialmente justa e territorialmente responsável.

João Stacciarini recebeu financiamento de pós-doutorado da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).

Ricardo Assis Gonçalves recebe financiamento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).