As ligas de platina são materiais de metais preciosos formados pela adição de elementos como o irídio, ródio, paládio, ruténio, cobalto e níquel a uma matriz de platina. Em abril de 2026, o preço spot da platina era de 1.968 dólares/oz, o do ródio de 10.100 dólares/oz e o do paládio de 1.462 dólares/oz. O principal valor das ligas de platina reside em três conjuntos de propriedades físicas: resistência à corrosão, que mantém a estabilidade em ambientes ácidos com nível de água régia; estabilidade a altas temperaturas, que permite que os termopares de liga de platina-ródio meçam temperaturas até 1.800 °C durante curtos períodos; e atividade catalítica, que impulsiona a reação de redução de oxigénio em células de combustível de membrana de troca de protões. Classificadas por elementos de liga, as ligas de platina-irídio contêm 5% a 30% de irídio, têm uma dureza de 110 HV no estado recozido e exibem o maior brilho. São utilizados em elétrodos de velas de ignição, contactos de ignição de aviação, elétrodos de pacemaker e cadinhos de laboratório.
As ligas de platina-ródio , principalmente Pt-10%Rh e Pt-20%Rh, são utilizadas em cadinhos na indústria vidreira e em telas catalíticas na produção de ácido nítrico. As ligas de platina-ruténio contêm 5% de ruténio, com uma dureza de 120 HV no estado recozido, podendo atingir os 220 HV após maquinação; são utilizadas em anéis de joalharia maquinados com precisão e em elétrodos de células de combustível. As ligas de platina-cobalto contêm 5% de cobalto, com uma dureza de 135 HV no estado fundido e uma excelente fluidez; são utilizadas em peças fundidas de precisão e em componentes de ímanes permanentes. As ligas de platina-paládio servem como substitutos ligeiros da platina, reduzindo a quantidade de platina necessária nas membranas de separação de hidrogénio e nos catalisadores de escape. As propriedades mecânicas das ligas de platina estão diretamente relacionadas com os seus elementos de liga: o irídio aumenta a dureza e o ponto de fusão (ponto de fusão do irídio: 2.454 °C vs. 1.773 °C da platina), o ródio melhora a resistência à oxidação a altas temperaturas, o ruténio refina o tamanho do grão e melhora a resistência à tração, o cobalto melhora a fluidez da fundição e o paládio reduz a densidade e o custo. Estas ligas de platina possuem sistemas de processamento e teste industriais consolidados, com cada formulação adaptada para satisfazer os requisitos mecânicos e químicos de condições operacionais específicas.
As fontes de sucata de ligas de platina estão bem definidas. Os catalisadores automóveis em fim de vida útil são a maior fonte individual, representando 71% da reciclagem total de metais do grupo da platina (MGP) em 2026. Um catalisador padrão contém 2 a 8 gramas de MGP, nos quais as ligas de platina, juntamente com o ródio e o paládio, desempenham as funções catalíticas de oxidação de CO e hidrocarbonetos e redução de NOx. Após uma vida útil de 12 a 15 anos, entram na cadeia de reciclagem. A indústria química é a segunda maior fonte de sucata de ligas de platina. Nas linhas de produção de ácido nítrico, as telas catalíticas de liga de platina-ródio ou platina-ródio-paládio são substituídas a cada poucos meses; estas telas de sucata têm um elevado teor de ródio e têm um valor de reciclagem significativo. No fabrico de fibra de vidro, as placas de gotejamento e os cadinhos de liga de platina-ródio sofrem falhas gradualmente devido à erosão a altas temperaturas. Uma vez que este tipo de sucata de liga de platina tem uma composição única e uma elevada pureza, a eficiência de recuperação varia normalmente entre os 92% e os 98%. Na indústria eletrónica, os contactos elétricos de liga de platina-irídio e platina-níquel, bem como os fios de enrolamento de potenciómetros de precisão, tornam-se uma fonte de sucata de liga de platina em miniatura, mas altamente concentrada, no final da sua vida útil. Os conjuntos de elétrodos de membrana (MEAs) em células de combustível PEM e eletrolisadores contêm platina e irídio. Em março de 2026, a Johnson Matthey e a Syensqo demonstraram um processo químico à escala de quilogramas para a recuperação de ligas de platina a partir de resíduos de materiais compósitos de circuito fechado (CCM). Os cadinhos, elétrodos e termopares de liga de platina descartados em laboratório são também fontes significativas de resíduos de liga de platina. Antes de entrar no forno de refinação, a composição e a forma de cada lote de sucata de liga de platina determinam diretamente a viabilidade económica da recuperação. A sucata de liga de platina contendo ródio e irídio tem um valor unitário muito superior ao da sucata comum de platina-paládio.
O mercado de sucata de metais do grupo da platina apresentará uma divergência significativa de valores até 2026. O ródio é atualmente o metal industrial mais caro, com um preço spot de 10.100 dólares/oz, o equivalente a aproximadamente 325 dólares/grama. As suas fontes de sucata incluem as camadas de redução em catalisadores de três vias de veículos a gasolina e as telas catalíticas de liga de platina-ródio utilizadas na indústria do ácido nítrico. Os preços spot do irídio situam-se em aproximadamente 6.650 dólares/oz, sendo a sucata proveniente principalmente das camadas catalíticas do ânodo dos eletrolisadores PEM e dos elétrodos de velas de ignição de liga de platina-irídio. A IDTechEx prevê que os volumes de recuperação de irídio atinjam 2,7 vezes o nível de 2026 até 2046. O paládio à vista está a ser negociado a 1.462 dólares/oz, com a sucata concentrada em catalisadores de escape de veículos a gasolina e módulos de membrana de purificação de hidrogénio. Em 2026, aproximadamente 21% a 34% da procura global de metais do grupo da platina será satisfeita por materiais reciclados. O mercado de reciclagem de sucata de liga de platina representa 73% do valor total global da reciclagem de materiais críticos.
Empresas como a UMICORE, DOWA, DONGSHENG Precious Metals e Tanaka Precious Metals alcançaram uma pureza de refinação de 99,95%. Em abril de 2026, a Lifezone Metals anunciou a primeira produção em massa de platina, paládio e ródio a partir de catalisadores automóveis em fim de vida nos Estados Unidos. A sua tecnologia hidrometalúrgica Hydromet alcançou taxas de recuperação superiores a 99% para a platina e o paládio, e 95% para o ródio. O valor de sucata de catalisadores usados é tipicamente de 25% a 35% do preço spot; após a dedução dos custos de refinação, um único catalisador do tipo Foreign Medium pode render de 250 a 500 dólares. O valor de recuperação da sucata de catalisadores de oxidação de gasóleo com alto teor de ródio pode duplicar. O valor da sucata de ligas de platina formou um ciclo comercial autossustentável dentro da cadeia de abastecimento. Por cada tonelada de sucata proveniente de conversores usados, a sucata de liga de platina é submetida a trituração, amostragem, fundição e separação química antes de regressar à cadeia de produção industrial. Para os recicladores que mantêm stocks, os especialistas do setor recomendam o envio imediato quando os preços do ródio ultrapassam os 10.000 dólares/oz, sendo também aconselhável liquidar os stocks quando os preços do paládio sobem mais de 10% numa única semana.
Nos primeiros quatro meses de 2026, foram alcançados avanços significativos em três áreas da catálise de ligas de platina. O primeiro deles é a síntese precisa de compostos intermetálicos à base de platina com um tamanho inferior a 3 nanómetros. Uma equipa conjunta da Universidade de Tsinghua e da Universidade de Geociências da China propôs uma estratégia de "congelação por micro-ondas", sintetizando ligas intermetálicas de Pt-Fe com partículas de tamanho inferior a 3 nm. Estas ligas apresentam um sobrepotencial de apenas 27 mV a uma densidade de corrente de 10 mA/cm² em ácido sulfúrico 0,5 M. Além disso, esta estratégia pode ser estendida a diversos sistemas de ligas de platina, incluindo Pt-Cr, Pt-Mn, Pt-Co, Pt-Ni e Pt-Zn, resolvendo assim o desafio industrial da aglomeração de nanopartículas provocada pelo recozimento a altas temperaturas. O segundo avanço é o projeto de arranjos atómicos de ligas de platina guiado por inteligência artificial. As equipas do KAIST e da Universidade Nacional de Seul usaram machine learning e simulações de química quântica para prever tendências nos arranjos atómicos dos catalisadores. Verificaram que o zinco atua como mediador nas ligas de platina-cobalto, reduzindo significativamente a temperatura de tratamento térmico necessária para a formação da estrutura intermetálica. O catalisador de zinco-platina-cobalto sintetizado seguindo as previsões de IA superou os catalisadores comerciais de liga de platina tanto em atividade como em durabilidade. Em terceiro lugar, temos o nanocatalisador de liga de platina com ordenação L1₀ induzida por zinco.
Uma equipa da Universidade de Quioto introduziu o zinco nos sistemas Pt-Co e Pt-Ni e, aproveitando a baixa temperatura de transição de fase do L1₀-PtZn, preparou nanopartículas de liga de platina altamente ordenadas (>80%) através de recozimento a baixa temperatura. Entre estas, a Pt₅Co₄Zn₁ atingiu uma atividade específica de 1,71 mA/cm², proporcionando uma rota de síntese industrialmente viável para catalisadores de PEMFC que aumenta a atividade de ORR, mantendo o tamanho das partículas. Em aplicações práticas, estes catalisadores de ligas de platina ainda enfrentam o problema da lixiviação de metais não preciosos em ambientes ácidos; no entanto, devido às fortes interações dos orbitais d, a estrutura do composto intermetálico demonstra uma resistência à oxidação e à corrosão significativamente superior em comparação com as ligas de platina desordenadas, e esta durabilidade melhorada foi verificada em múltiplas experiências independentes. As barreiras à industrialização de nanocatalisadores de liga de platina concentram-se atualmente em alcançar um tamanho de partícula uniforme e uma carga consistente durante a produção em massa. Diversos fabricantes de MEAs (conjuntos membrana-elétrodo) para células de combustível testaram a taxa de degradação da atividade de catalisadores de liga de platina com um tamanho inferior a 3 nanómetros após 10.000 ciclos nas suas linhas de produção; dados preliminares indicam que a degradação da atividade mássica das ligas intermetálicas de platina é mais de 50% inferior à das ligas de platina desordenadas. O valor da sucata de liga de platina está a passar por uma nova ronda de reavaliação nestas aplicações emergentes. Os conjuntos membrana-elétrodo de liga de platina provenientes de células de combustível desativadas tornar-se-ão a segunda maior fonte de sucata de liga de platina, a seguir aos catalisadores automóveis. A tendência de aumento a longo prazo do valor da sucata de liga de platina decorre do papel insubstituível do irídio e da platina na infraestrutura de hidrogénio, bem como das melhorias contínuas na eficiência da separação de elementos da sucata de liga de platina através de tecnologias de refinação.
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