Pesquisadores da Universidade Federal do Ceará (UFC) comprovaram que o grafite de Canindé pode ser transformado em nanoplacas de grafeno sem o uso de químicos agressivos. O processo, descrito em artigo publicado em 3 de julho de 2025 na revista internacional Materials, especializada em ciência e engenharia de materiais, elimina a necessidade de oxidantes fortes que encarecem fabricação e aumentam riscos ambientais.
Segundo análise da Mordor Intelligence, o mercado de grafeno global é estimado em US$ 1,66 bilhão em 2025 e deve alcançar US$ 9,28 bilhões até 2030, expandindo a uma taxa de crescimento anual de 41,22%. O município, localizado no interior do Ceará a 110 quilômetros de Fortaleza, contém depósitos estimados em 2,7 milhões de toneladas de grafite, uma das maiores concentrações conhecidas no Brasil, posicionando a região como potencial fornecedor em momento de demanda acelerada.
Grafeno é formado por uma única camada de átomos de carbono, o que o torna 100 vezes mais resistente que aço, flexível, ultraleve e excelente condutor de eletricidade e calor. Grafite — o material do “grafite” do lápis — é formado por múltiplas camadas do mesmo elemento. Nanoplacas de grafeno — camadas reduzidas com menos de dez camadas de átomos de carbono — replicam as propriedades principais do grafeno puro a custo operacional menor.
Por tipo de produto, nanoplaquetas lideram com 57% da participação de receita em 2024 e devem expandir a uma taxa de 47,63% até 2030. A indústria utiliza nanoplacas em baterias de veículos elétricos, supercapacitores, sensores biológicos, painéis solares e revestimentos condutores.
“Nanoplacas com menos de cinco camadas podem ter a mesma finalidade do grafeno puro, por possuírem a mesma composição e estrutura similar. Essas nanoplacas são mais estáveis e têm maior viabilidade de produção”, explica Lucilene Santos, professora do Departamento de Geologia da UFC e autora principal da pesquisa.
Grafite de Canindé apresenta alta pureza e cristalinidade
Produzir grafeno puro em larga escala exige oxidantes fortes e ácidos perigosos — o que torna a operação cara, ambientalmente impactante e exigente de controles de segurança rigorosos. Os pesquisadores desenvolveram método alternativo usando flotação, lixiviação e tratamento químico balanceado, eliminando agentes oxidantes agressivos. O resultado: mesma qualidade, com redução de tempo de processamento em 40%, custos de operação reduzidos em 50% e zero necessidade de gestão de resíduos tóxicos.
O grafite bruto de Canindé continha impurezas como quartzo, micas e óxidos de ferro. Através de etapas sucessivas de limpeza, os pesquisadores atingiram 99% de pureza de grafite com estrutura cristalina bem definida. O processo gerou nanoplacas com menos de cinco camadas, multicamadas (entre cinco e dez) e até monocamadas, replicando propriedades do grafeno puro. “Em comparação aos processos tradicionais, nosso método otimiza reagentes e tempo de reação, reduzindo impacto ambiental e riscos laboratoriais”, destaca Lucilene Santos.
Armazenamento de energia e eletrônicos puxam crescimento acelerado
Por aplicação, de acordo com a Mordor Intelligence, compósitos mantêm 36% da participação do mercado de grafeno em 2024, enquanto armazenamento de energia está projetado para crescer a uma taxa de 45,2% até 2030 — impulsionado pela demanda de baterias para veículos elétricos e dispositivos de armazenamento. Por indústria de usuário final, eletrônicos e telecomunicações capturaram 56% da receita de 2024, com biomédico e saúde avançando a uma taxa de 49,07% até 2030.
A Ásia-Pacífico domina o cenário global: a região controlou 46% das vendas de grafeno em 2024 e está crescendo a uma taxa de 44,69% até 2030. Esse crescimento reflete clusters densos de fabricação de eletrônicos, financiamento governamental ativo e integração próxima entre produtores de materiais e fabricantes de produtos finais. Compósitos de grafeno já estão sendo adotados na indústria aeroespacial, impulsionando 7,2% do crescimento estimado, enquanto revestimentos anticorrosão para dessalinização adicionam 5,8% — aplicações que abrem caminhos em regiões com estresse hídrico.
Escala piloto em desenvolvimento
Os pesquisadores estão finalizando testes em escala piloto para validar reprodutibilidade e eficiência em volumes maiores. A equipe envolveu colaboradores da UFC (Lucilene Santos, Alejandro Ayala, Bruno Araújo), IFCE (Thiago Moura), Uece (João Farias), UnB (Augusto Nobre), Nutec e discentes de pós-graduação. A empresa Breex Mining e Tecnologia Mineral Ltda, sediada em Canindé, cofinanciou e participou da pesquisa — indicativo de interesse em desenvolvimento comercial.
O financiamento veio do Programa Centelha do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), via Finep, CNPq, Confap e Funcap. Esse apoio a pesquisa de transferência tecnológica posiciona Canindé como potencial polo de produção de materiais avançados em momento em que a demanda global por grafeno cresce 41,22% ao ano.
Próximas etapas da pesquisa
Os próximos passos envolvem otimização do processo em escala piloto para maior eficiência e reprodutibilidade. Estudos adicionais investigarão o desempenho das nanoplacas em aplicações reais em armazenamento de energia, baterias, compósitos, revestimentos condutores e sensores biológicos. Internacionalmente, nanoplacas de grafeno obtidas por processos similares já operam nessas aplicações em escala industrial.
Com a crescente demanda global, a viabilidade comercial da produção em Canindé dependerá de sucesso na escala piloto, validação de qualidade consistente e parcerias com fabricantes de componentes finais que demandem nanoplacas de grafeno em volumes crescentes.
O diferencial será tecnológico e ambiental: se Canindé conseguir produzir nanoplacas de grafeno sem oxidantes agressivos, a região deixaria de ser apenas exportadora de minério bruto e entraria no segmento de materiais avançados.
*Com informações da Agência UFC
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