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Nova Projeção de Aumento do Uso de Prata nos Setores Eletrónico e Elétrico

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Nova Projeção de Aumento do Uso de Prata nos Setores Eletrónico e Elétrico




A informação descentralizada e distribuída, que traz diversos avanços para a economia (informação rápida e barata, comunicação barata ou gratuita, maior produtividade por parte dos indivíduos, etc) ganha cada vez mais força com o passar do tempo. E o ouro e a prata são fundamentais para este processo pois estão presentes nos componentes necessários para esta conectividade global.


O recente relatório do Silver Institute trouxe análises da CRU International a respeito do papel da prata nas diversas áreas relacionadas à conectividade e da demanda do metal por parte do setores eletrónico e elétrico.


O Papel da Prata na Conectividade Global


- Internet of Things (IoT)


Internet of Things - IoT (Internet das Coisas) refere-se à conectividade de objetos antes não comunicativos (comandos, ar condicionados, televisões, smart watches, frigoríficos/geladeiras, automóveis, etc) que agora captam informações através da internet. O relatório menciona que até 2030, haverá meio trilhão de dispositivos conectados à internet, segundo a Cisco Systems.   A prata é usada em placas de circuito necessárias para fazer com que estes dispositivos sejam conectados à internet.


O relatório cita um exemplo do setor industrial onde a IoT (e, portanto, a prata) é fundamental para o aumento de produtividade: as fábricas inteligentes. Estas fábricas são equipadas com sensores avançados que funcionam com software e robótica para criar dados com o objetivo de aumentar a automação. A fábrica inteligente prevê quando as máquinas precisarão de manutenção. As máquinas aprendem como podem melhorar seu desempenho por meio de algoritmos de auto-otimização. Isto leva a maior produtividade e melhor qualidade do produto, reduzindo erros de fabricação e ajudando a cortar custos.


Figura 1 – Aplicações da IoT


Fonte: CRU.


- Casas Inteligentes


Já existem diversos dispositivos necessários às casas que necessitam de prata nas suas placas de circuito. O smart watch pode compartilhar informações com a iluminação doméstica para acender as luzes enquanto o ocupante entra pela porta. O sistema de ventilação e de ar condicionado automatizado permite que a temperatura seja automaticamente ajustada com base na ocupação da casa, tempo e distância de um sensor. Assim, o aquecimento ou resfriamento só são usados quando necessário, economizando energia elétrica. Os sensores de ocupação, por sua vez, podem reduzir as necessidades de iluminação, não apenas ao desligar a luz quando um ocupante sai da sala, mas ajustando a quantidade de luz necessária com base na hora do dia e na luz que entra de qualquer janela.


Figura 2 – Dispositivos de uma Casa Inteligente


Fonte: CRU.


- Automóveis


De acordo com o estudo da Deloitte denominado “Semiconductors – the Next Wave”, 40% do custo de um veículo é representado pela eletrónica. A prata é amplamente utilizada em contatos elétricos em diversos componentes dos veículos, como interruptores, conectores, disjuntores e fusíveis. A prata também é usada para desembaçar e descongelar as janelas dos automóveis.


O uso de LIDAR (Light Detection and Ranging: um emissor que determina distâncias entre objetos usando varredura a laser, criando representações 3D do ambiente que podem ser usados por veículos autônomos para deteção e evasão de obstáculos) por parte de veículos autônomos e outras tecnologias de deteção pode ser particularmente importante para o uso da prata. A prata também é usada nos cabos elétricos e contatos necessários na infraestrutura de carregamento.


Os carros conectados podem oferecer uma viagem mais segura e conveniente para os passageiros. ABI Research, uma empresa de consultoria para o mercado de tecnologia global, relata que cerca de 30 milhões de carros conectados foram vendidos globalmente em 2020 e é esperado que este número aumente para 115 milhões até 2025.


Outra grande oportunidade para a conectividade ser usada de forma mais ampla, impulsionando assim a demanda por prata é o transporte rodoviário. Conectar caminhões e suas cargas à Internet ou algum outro dispositivo de rastreamento conectado ajuda a logística a acompanhar as cargas. Sensores nas cargas podem rastrear mercadorias sensíveis, sejam produtos sensíveis à temperatura ou joias de alto valor.


- Indústria de Aviação


A prata é um componente crítico da estrutura elétrica dos aviões. O maior volume de circuitos elétricos e contatos em aviões modernos - para sistemas de entretenimento, dispositivos de comunicação, câmeras, sensores, etc – tem aumentado o uso da prata em cada avião recém-construído ou reformado.


Um subsetor de rápido crescimento da indústria de aviação para o crescimento da demanda por prata são os unmanned aircraft systems (UAS) - sistemas de aeronaves não tripuladas - comumente chamados de drones. Quase 900 mil UAS recreativos e comerciais (pesando mais de 250 gramas) foram registados na Federal Aviation Authority dos EUA em setembro de 2021. Os UAS podem ter diversas aplicações, como em construção, monitoramento de incêndio, seguros, serviços públicos, e garantias de aplicação das leis. Uma possibilidade futura é o aumento do uso em entregas domésticas e comerciais à medida que aumentam as capacidades de carga útil e os drones desenvolvem consciência total do espaço aéreo, alcançando total autonomia. A conectividade é crítica para a implantação bem-sucedida de drones em todas estas atividades comerciais para o controlo direto do próprio drone, para o feedback do drone de quaisquer dados coletados e para o monitoramento de sua carga útil. A miniaturização de drones requer eletrónicos menores e mais flexíveis, aumentando a aplicação da prata neste setor.


A Demanda da Prata por Parte dos Eletrónicos e das Aplicações Elétricas


Mais de 1/3 da demanda total de prata na fabricação industrial vem de aplicações eletrónicas. O uso da prata na eletrónica é principalmente resultado de sua altíssima condutividade (a prata é o metal mais condutor).


A CRU estima que o consumo de prata em aplicações eletrónicas e elétricas, excluindo células solares fotovoltaicas, foi de 224 Moz (milhões de onças) em 2020, e prevê um aumento de 10% da demanda nos próximos 5 anos, chegando a 246 Moz. Uma parte significativa deste aumento virá de uma variedade de aplicativos relacionados à conectividade, onde a CRU prevê taxas de crescimento maiores.


Figura 3 – Previsão da CRU para a Demanda de Prata pelas Aplicações Eletrónicas (em Moz)


Fonte: CRU.


Veja alguns detalhes sobre duas destas aplicações:


- Eletrónica Impressa


As tintas usadas na produção de semicondutores impressos geralmente contêm prata. O uso de placas de circuito impresso é abundante em uma ampla variedade de equipamentos eletrónicos. A eletrônica impressa e flexível responde atualmente por aproximadamente 8% da demanda global de fabricação de prata industrial.


O mercado de semicondutores, incluindo circuitos integrados e dispositivos de memória on-chip, cresceu 6.5% em 2020, de acordo com o relatório de 2021 do Silver Institute "Silver in Printed and Flexible Electronics". Veja as principais informações deste relatório aqui e aqui.


À medida que a conectividade global cresce, a eletrónica impressa tem uma aplicação potencialmente importante em sensores amplamente usados nas indústrias médica, aeroespacial, automotiva e de embalagens. Relativamente poucos produtos de sensores impressos chegaram à comercialização até agora, mas aqueles que chegaram estão a se revelar extremamente importantes. Por exemplo, sensores de glicose impressos usando prata são essenciais para a indústria de diagnósticos médicos, simplificando os testes para o benefício de muitos milhões de pessoas.

 

A flexibilidade é o principal motivador do uso de eletrónicos impressos. Placas de circuito finas e flexíveis são necessárias para atender à aplicação nos segmentos de mercado médico, de segurança, logística, vestíveis, militar e de consumo. Os tecidos inteligentes têm um componente digital embutido para fornecer ao usuário maior funcionalidade. Estes tecidos podem ajudar a manter o corpo fresco, reduzir a frequência cardíaca ou ajudar a controlar a respiração.


O relatório "Silver in Printed and Flexible Electronics" projeta que a demanda de prata por parte da eletrónica impressa e flexível crescerá de 48 Moz  em 2021 para 74 Moz 2030, consumindo 615 Moz nos próximos 10 anos.


- Estudo de Caso: Tecnologia RFID


Radio-frequency identification (RFID) - tecnologia de identificação por radiofrequência, usada para conectar objetos (sem fio) para rastreamento, monitoramento e vários outros fins, fornece um bom exemplo de como a conectividade está a impulsionar o aumento da demanda por prata.


A RFID é a base de muitas aplicações de conectividade. Os RFIDs usam um pequeno transponder de rádio, um receptor de rádio e um transmissor para transferir dados sem fio. Esta tecnologia tem uma vasta gama de usos atuais e potenciais em uma ampla gama de setores e indústrias:


1 - A indústria de logística e cadeia de suprimentos teve uma alta adoção de sistemas de rastreamento RFID para monitorar seus ativos por via aérea, ferroviária, rodoviária ou marítima. As empresas de logística aumentaram a visibilidade de seus ativos, permitindo dados em tempo real de localização e hora de chegada;


2 - O sistema de saúde se beneficiou ao permitir que os trabalhadores rastreiem pessoas e equipamentos. A localização em tempo real de medicamentos e equipamentos ajuda enfermeiras e médicos a tratarem seus pacientes;


3 - Na indústria, as etiquetas RFID ajudam a identificar peças específicas que muitas vezes parecem semelhantes a outras ao olho humano. As informações fornecidas ao usuário podem fornecer instruções para a próxima etapa. O usuário pode ser humano ou um robô. Por exemplo, na montagem de um carro, o robô pode obter informações sobre as especificações de torque para o fixador. Aumentando o compartilhamento de informações do robô para o trabalhador, menos erros são cometidos e a produtividade aumenta.


A prata terá um papel crucial ajudando a tecnologia RFID a ser usada em mais produtos. Sua conectividade minimiza os requisitos de material em comparação ao alumínio ou cobre, permitindo que os RFIDs sejam reduzidos e usados de forma flexível e discreta em uma ampla gama de aplicações.


As antenas RFID UHF (ultra-high frequency - frequência ultra alta) são geralmente feitas de finas tiras de metal de cobre, alumínio ou prata. O metal cobre é mais condutor do que a tinta prateada, mas é relativamente mais caro para um nível de desempenho semelhante. A tinta prata pode ser impressa em tela no substrato, que é o mais rápido e mais barato dos processos de produção de antenas. As etiquetas UHF produzidas com prata têm maior flexibilidade e conforme as tecnologias de impressão progridem, a quantidade de prata necessária diminuirá e fará com que as etiquetas UHF impressas em prata sejam menos caras do que as etiquetas de alumínio e de cobre.


Como um exemplo da contribuição das aplicações relacionadas à conectividade para a demanda geral de prata, a CRU estimou a demanda total de prata em etiquetas RFID. A quantidade de prata em uma etiqueta RFID é minúscula, variando entre 1 e 3 mm3 (milímetros cúbicos), o que equivale a cerca de 0.001-0.007 gramas de prata. Quando isto é multiplicado pelo grande número de etiquetas RFID UHF (ultra-high frequency) ativas produzidas por ano - aproximadamente 15 mil milhões/bilhões globalmente - isto resulta em um total de pouco menos de 2 Moz. A CRU assume que o número de etiquetas RFID UHF produzidas por ano aumentará de cerca de 15 mil milhões/ bilhões de etiquetas em 2020 para entre 30 e 60 mil milhões/bilhões em 2030. Este aumento corresponde ao consumo de prata crescendo entre 4.2 e 8.5 Moz, pelo menos a duplicar a demanda de prata nos próximos 10 anos.


Figura 4 – Previsão da CRU para a Demanda de Prata para Etiquetas RFID UHF (em Moz)


Cenário Pessimista (Azul Escuro); Cenário Otimista (Azul Claro).

Fonte: CRU.


Conclusão


A CRU estima que a demanda de prata em aplicações eletrónicas e elétricas aumente 10% nos próximos 5 anos, atingindo 246 Moz em 2025. O consumo em vários subsetores com exposição ao crescimento da conectividade aumentará em uma taxa significativamente mais rápida.


 

André Marques