Um dia sem silicone

Você entrou em contato com silicone esta manhã. Várias vezes. Na vedação da cafeteira. No xampu. Talvez nas lentes de contato dos seus olhos, talvez na chupeta do seu filho.

Eles não perceberam. Ninguém percebe.

O silicone mantém os aviões no ar, os marcapassos funcionando e os carros elétricos livres de incêndios. Ele veda a Estação Espacial Internacional contra o vácuo do espaço. Desempenhou um papel fundamental no desenvolvimento da cirurgia cardíaca moderna. Possibilita a transição energética – e, no entanto, é extremamente difícil de reciclar.

O mercado global de silicone é estimado entre US$ 25 e US$ 33 bilhões.^¹ Isso parece muito. Para efeito de comparação, o mercado de smartphones vale US$ 500 bilhões. Sem o silicone, muitos desses dispositivos seriam menos robustos, muitos sistemas médicos mais complexos e muitas tecnologias de energia mais caras. Um pequeno mercado que mantém sistemas gigantescos em funcionamento.

E se esse material simplesmente desaparecesse amanhã de manhã?

I. 6h30 da manhã

Eles pegam o telefone. A tela está úmida. A vedação de silicone que protegia a capa contra poeira e água sumiu. A umidade penetrou durante a noite. A tela pisca.

O banheiro está gotejando. O rejunte ao redor do chuveiro e da pia sumiu. A cafeteira está vazando. O xampu está áspero e pegajoso. Falta dimeticona – o silicone que dá maciez ao seu cabelo. Você só não sabia.

O dia ainda nem começou e o padrão já está surgindo: o silicone está presente onde quer que dois materiais se encontrem e a ligação precise funcionar. Silenciosamente. Por anos. Sem que ninguém pense duas vezes nisso.

II. O modo de trabalho

Eles entram no carro. Giram a chave. Nada.

Em um motor de combustão interna, as capas de silicone isolam os conectores das velas de ignição contra tensões de 20.000 a 40.000 volts. Sem elas, a faísca não saltaria — ou saltaria para todos os lados. As mangueiras do turbocompressor, que precisam suportar temperaturas acima de 200 graus Celsius, são feitas de borracha de silicone. Os suportes do escapamento, os retentores de válvulas e as buchas de cabos também são de silicone.

Mas a coisa fica realmente séria quando se trata de veículos, nos quais a Europa está apostando seu futuro industrial.

Uma bateria moderna para veículos elétricos opera com tensões de até 800 volts. Um gel de silicone termicamente condutor fica entre as células de íon-lítio e a placa de resfriamento, dissipando o calor residual. Uma junta de silicone aplicada automaticamente envolve a carcaça, garantindo uma vedação hermética por mais de 15 anos e dezenas de milhares de ciclos de temperatura.

Entre os módulos individuais, existem barreiras de silicone projetadas para evitar o evento mais perigoso imaginável: a fuga térmica. Uma célula pode aquecer a mais de 800 graus Celsius. Certas formulações de borracha de silicone, então, fazem algo que nenhum outro elastômero comum consegue: não queimam. Elas ceramizam – formando uma camada protetora de cerâmica que retarda a penetração do fogo. Estudos da SAE documentam esse efeito para chapas compostas de silicone ceramificáveis.²

Em vez de acelerar o fogo, eles o retardam. É por isso que o silício está presente em praticamente todos os projetos modernos de baterias para veículos elétricos, exatamente onde faz diferença.

III. Cachoeiras, Guerra e Massas Pegajosas

A história do silicone não tem uma única origem. Ela tem três. E todas começam com pessoas que buscavam algo diferente.

O Cético. Frederic Stanley Kipping, um químico britânico, passou três décadas trabalhando com compostos de silício e carbono. O que ele descobriu foram óleos e massas pegajosas que desafiavam qualquer classificação. Em 1937, em sua última publicação, escreveu que as perspectivas eram "tudo menos animadoras". Ele morreu sem saber que suas substâncias pegajosas decidiriam guerras, reparariam corações e selariam estações espaciais.

O engenheiro. Trinta anos antes, na Noruega, Sam Eyde lançou as bases para algo que ele próprio jamais previu. Formado em Berlim, Eyde adquiriu os direitos de uso da água de cachoeiras norueguesas em Telemark por volta da virada do século. Em 1904, fundou a empresa Elkem com a família bancária sueca Wallenberg, com o objetivo de aproveitar a energia hidrelétrica para a indústria eletroquímica.^Eyde era fertilizantes. Não silicones. Mas a empresa que ele criou se tornaria, 120 anos depois, uma das maiores fabricantes de silicone do mundo.

A guerra. Em 1942, os sistemas elétricos dos bombardeiros Aliados falharam em grandes altitudes. A umidade nos componentes eletrônicos da ignição causava arcos elétricos e falhas no motor. O isolamento convencional de goma-laca era inútil em condições de frio e umidade. O Dr. Shailer Bass, da Dow Corning, desenvolveu uma graxa de silicone para velas de ignição e chicotes elétricos. Um produto simples. Mas que possibilitou voos a altitudes e distâncias que antes eram inviáveis.

Quase simultaneamente, em 1944, químicos da Rhône-Poulenc iniciaram seus próprios experimentos com silicone em um laboratório em Saint-Fons, perto de Lyon – independentemente dos americanos, utilizando um processo baseado em silicatos orgânicos. A produção industrial começou ^em 1948 sob a marca RHODORSIL. ^Em 1970, graças a Saint-Fons, a França era o quarto maior produtor mundial de silicone.

Três histórias entrelaçadas ao longo de um século. A Rhône-Poulenc tornou-se Rhodia, a Rhodia Bluestar Silicones e, desde 2017, a divisão de silicones chama-se Elkem Silicones – reunida com a empresa matriz norueguesa, fundada por Sam Eyde em 1904 junto a uma cascata. A fábrica em Saint-Fons continua em produção até hoje.

E então: Silly Putty. Em 1943, um engenheiro da GE estava procurando por borracha sintética. O que ele encontrou quicava, copiava a impressão de jornais e se estilhaçava como vidro sob forte impacto. Como borracha: inutilizável. Um fabricante de brinquedos a embalou em ovos de plástico. 300 milhões de unidades vendidas. Em 1968, os astronautas da Apollo 8 a levaram para a órbita lunar para consertar ferramentas em gravidade zero.

De segredo de guerra a brinquedo infantil, até chegar ao espaço sideral. Em 25 anos.

IV. Uma esfera, pouco maior que uma bola de gude

Em setembro de 1960, o cirurgião Albert Starr abriu o peito de um homem de 52 anos em uma sala de cirurgia da Universidade de Oregon. O que ele implantou foi algo que nunca havia existido antes: uma válvula cardíaca artificial.³

A ideia não partiu de um médico, mas de Lowell Edwards – um engenheiro hidráulico aposentado que entrou no escritório de Starr com um esboço. Uma gaiola de metal com uma pequena esfera dentro que se abria e fechava a cada batida do coração. A gaiola: Stellite, uma liga de cobalto-cromo. A esfera: Silastic, um elastômero de silicone da Dow Corning.⁴

Antes dessa invenção, os cirurgiões, na melhor das hipóteses, podiam tentar alargar uma válvula cardíaca estreitada com o dedo – às cegas, através de uma incisão no coração pulsante.

A esfera de silicone tinha que abrir e fechar a cada batida do coração. 100.000 vezes por dia. 36 milhões de vezes por ano. Sem causar fadiga. Sem prejudicar o sangue. Sem ser rejeitada pelo organismo. Nenhum outro material disponível na época oferecia esse perfil completo. O metal corroía. Os plásticos não eram biocompatíveis. A borracha natural se decompunha.

O primeiro paciente viveu dez anos. Ele morreu ao cair de uma escada enquanto pintava sua casa.⁵ Não foi de coração.

Em 1989, mais de 50.000 dessas válvulas haviam sido implantadas – sem um único caso documentado de falha estrutural do material ao longo de 22 anos.³

Uma esfera de silicone, pouco maior que uma bolinha de gude. Assim começou um novo capítulo na cirurgia cardíaca.

V. O Anel Invisível

Em 30 de maio de 2020, enquanto o mundo estava em confinamento, a cápsula Crew Dragon da SpaceX acoplou-se à Estação Espacial Internacional. Bilhões de pessoas assistiram. Ninguém falou sobre a vedação.

Quinze anos de trabalho de desenvolvimento foram dedicados a ele. Pat Dunlap e Bruce Steinetz lideraram a equipe no Centro de Pesquisa Glenn da NASA.^Os requisitos: funcionalidade no vácuo, flutuações extremas de temperatura, resistência aos raios UV. E não ser muito pegajoso – caso contrário, bloquearia o mecanismo de acoplamento. Cada anel: fundido em um único molde, sem emendas, porque cada junção é um ponto frágil.

O material: borracha de silicone. Um relatório técnico da NASA descreve a borracha de silicone como a única classe de materiais de vedação elastoméricos qualificados para uso espacial que funciona em toda a faixa de temperatura esperada.⁷

Sempre que uma espaçonave se acopla à ISS – Crew Dragon, Soyuz, Cygnus – um anel de silicone mantém o ar respirável da tripulação separado do vácuo do espaço.⁶

Mais além: Quando o rover Curiosity entrou na atmosfera marciana em 2012, seu escudo térmico atingiu temperaturas superiores a 2.000 graus Celsius. As juntas entre as placas foram seladas com RTV 560 – uma borracha de silicone. O mesmo tipo de material usado para selar azulejos de banheiro na Terra manteve unido um robô movido a energia nuclear durante sua entrada em uma atmosfera alienígena. Quando o rover Perseverance pousou em 2021, suas baterias térmicas continham silício de alta pureza da Elkem – fabricado na Noruega e trazido para outro planeta.¹⁹

E as botas lunares de Neil Armstrong? Solas de silicone. A pegada mais famosa da história da humanidade, feita de um material que 26 anos antes havia sido descartado como uma "bagunça pegajosa".

VI. 73 segundos

Em 28 de janeiro de 1986, numa manhã excepcionalmente fria na Flórida, o ônibus espacial Challenger foi lançado. 73 segundos depois, desintegrou-se. Sete pessoas morreram.

A causa técnica: os anéis de vedação de fluorocarbono Viton nos conectores do motor do foguete de combustível sólido perderam a elasticidade devido ao frio.^quentes da combustão vazaram pela conexão defeituosa. O tanque externo pegou fogo.

Não foi apenas uma falha de material. Foi uma combinação de fragilidades no projeto conjunto, problemas conhecidos de erosão, pressão da gerência e a decisão de lançar o produto nessas temperaturas, apesar dos alertas explícitos da engenharia. A Comissão Rogers documentou como o frio reduziu significativamente a resiliência dos anéis de vedação e aumentou seu tempo de recuperação.^{8 9}

O que essa história está fazendo em um artigo sobre silicone?

A resposta é inconveniente. O Viton é uma excelente borracha para altas temperaturas. Mas endurece no frio. A borracha de silicone é um dos poucos elastômeros que mantém sua flexibilidade até -60 graus Celsius — precisamente a propriedade que faltava naquela manhã de janeiro. Se o silicone teria sido a melhor escolha nas condições específicas das juntas SRB, só uma análise de engenharia completa poderá responder. Mas a lição é universal.

A temperatura é um parâmetro material, não meteorológico. E as consequências de uma decisão errada podem ser irreversíveis.

VII. O Barril de Pólvora

Agora a questão está se tornando geopolítica.

A China controla mais de 70% da produção global de silício. A tendência é de quase 80%.^¹¹ Uma parcela significativa tem origem em Xinjiang. Em 2021, a Alfândega e Proteção de Fronteiras dos EUA (CBP) emitiu uma Ordem de Retenção de Liberação contra produtos à base de sílica do maior produtor chinês, com base em informações que sugerem trabalho forçado.^¹²

A Europa produz menos de oito por cento do silício metálico mundial. Mas a indústria europeia – automotiva, de tecnologia médica, eletrônica, de energias renováveis ​​– depende inteiramente dele. A UE reagiu: a Lei de Matérias-Primas Críticas lista o silício metálico como matéria-prima estratégica,^no mesmo nível que o lítio, o cobalto e os elementos de terras raras.

É aqui que a base de produção europeia se torna vital. A Elkem opera uma rede de fundições de silício na Noruega – Fiskaa, Thamshavn, Rana, Salten, Bremanger – que são em grande parte alimentadas pela energia hidroelétrica que Sam Eyde aproveitou há 120 anos.^{A Wacker} Chemie também mantém uma fundição lá, que cobre cerca de um quarto da demanda global da empresa. Essas são as linhas de suprimento mais importantes da Europa para a matéria-prima, sem as quais a produção de silício é impossível.

Por não ser membro da UE, a Suíça não está abrangida pela Lei de Matérias-Primas Críticas. Mas a indústria suíça – instrumentos de precisão, tecnologia médica, relógios, fornecedores automotivos – é igualmente dependente dela.

Quem pensa que o mercado de silício é uma commodity estável e entediante não tem prestado atenção nos últimos anos. Os preços do silício metálico dispararam cerca de 300% em 2021. Isso pode acontecer novamente a qualquer momento.

VIII. O Paradoxo

Aqui, a história se contradiz. E é justamente isso que a torna relevante.

Os silicones são componentes essenciais da transição energética. Sem eles, não haveria painéis solares – cada módulo contém centenas de gramas de silicone encapsulado. Sem eles, não haveria turbinas eólicas eficientes, carros elétricos, iluminação LED nem fachadas de edifícios com eficiência energética.

Um estudo da indústria realizado pelo Global Silicones Council concluiu que a redução das emissões de gases de efeito estufa obtida com o uso de produtos de silicone é, em média, 14 vezes maior do que as emissões provenientes de sua fabricação e descarte.^A validade da metodologia é questionável – a lógica básica, porém, é plausível.

Mas.

A produção global de silicone gira em torno de 3 milhões de toneladas e cresce de 5 a 6% ao ano. O que acontece com as vedações de silicone curadas após 20 anos? E com os compostos de encapsulamento de painéis solares desmontados? E com as mangueiras do compartimento do motor de um carro sucateado?

Aterro sanitário. Incineração. O silício não é biodegradável; ele persiste no meio ambiente, e a proporção que é reciclada quimicamente é de apenas um dígito percentual. A produção de silício metálico requer temperaturas de 2.000 graus Celsius em fornos elétricos a arco – predominantemente movidos a carvão na China.

O material que torna possível a transição para o verde dificilmente pode ser reciclado em um único ciclo.

A resposta da Europa vem de duas direções.

^Primeiro : produção mais limpa. Em Rana, no norte da Noruega, a Elkem opera um projeto piloto de captura de carbono em sua fundição de ferrossilício — o primeiro desse tipo em toda a indústria do silício. A usina é alimentada por energia hidrelétrica. Trata-se de uma tentativa de reduzir a pegada de carbono de uma indústria cujos produtos reduzem a pegada de carbono de quase todas as outras indústrias.

Em segundo lugar – e esta é a verdadeira notícia: em abril de 2025, pesquisadores da Universidade de Lyon e do CNRS, juntamente com a Elkem Silicones, publicaram um processo na revista Science. Este processo de despolimerização catalisada por gálio converte todos os tipos de resíduos de silicone – incluindo produtos altamente reticulados, como moldes para assar – de volta em blocos de construção básicos de clorosilano a apenas 40 graus Celsius.^{^{15 16}}

40 graus em vez de 2.000 graus. Rendimento de 97% em laboratório. Da assadeira de volta ao monômero.

A pesquisadora da Elkem, Aurélie Boulegue-Mondière, coautora do estudo, trabalha no centro de P&D “ATRiON” em Saint-Fons, perto de Lyon.^Este é o mesmo local onde Rhône-Poulenc realizou os primeiros experimentos com silicone na Europa, em 1944. Os testes piloto de escala estão em andamento na Activation em Chassieu – também na região de Lyon^.

Oitenta anos após as primeiras experiências com silício na Europa, pesquisadores no mesmo local trabalham para fechar o ciclo.

Se esse processo for ampliado industrialmente – e a Elkem não estiver envolvida por interesse acadêmico – então essa seria a primeira maneira realista de se alcançar uma verdadeira economia circular para silicones.

Os materiais mais importantes da nossa época são frequentemente aqueles sobre os quais ninguém fala. Não porque sejam insignificantes, mas porque desempenham sua função tão bem que se tornam invisíveis.

Até que desapareçam.

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Fontes

1. As estimativas de mercado variam dependendo da definição e do horizonte temporal. A Grand View Research estima o mercado global de silicone em aproximadamente US$ 24,3 bilhões em 2025, com uma previsão de US$ 37,3 bilhões até 2033. Outros analistas (IMARC, Persistence Market Research) citam números ligeiramente diferentes.
2. Artigo técnico da SAE (2024) sobre folhas compósitas de borracha de silicone ceramificáveis ​​e seu efeito na propagação de fuga térmica em baterias.
3. Fundação Lasker: "Válvulas aórticas e mitrais protéticas" – verbete sobre Albert Starr e Lowell Edwards. laskerfoundation.org
4. Museu Nacional de História Americana do Smithsonian: Válvula Cardíaca Starr-Edwards, descrição do objeto. americanhistory.si.edu
5. NIH/PMC: “Desenvolvimento da válvula cardíaca Starr-Edwards” (1998). pmc.ncbi.nlm.nih.gov
6. NASA: “Selado com Cuidado – Perguntas e Respostas” (Selos de Acoplamento, Pat Dunlap, Bruce Steinetz). nasa.gov
7. Relatório Técnico da NASA Glenn (2010): A borracha de silicone é a única classe de materiais de vedação elastoméricos qualificados para uso espacial em toda a faixa de temperatura esperada. ntrs.nasa.gov
8. Relatório da Comissão Rogers da NASA, Capítulo IV: Dependência da Resiliência dos Anéis de Vedação em Relação à Temperatura. nasa.gov
9. Relatório da Comissão Rogers da NASA, Capítulo VI: Projeto e Material das Juntas dos Propulsores de Foguetes Sólidos. nasa.gov
11. Resumos de commodities minerais do USGS – Silício (2024/2025): Participação da China na produção global >70% (2023), "quase 80%" (2024). pubs.usgs.gov
12. Alfândega e Proteção de Fronteiras dos EUA: Ordem de retenção de liberação (2021) para produtos à base de sílica. cbp.gov
13. Lei da UE sobre Matérias-Primas Críticas (2024), Anexo I: “silício metálico” como matéria-prima estratégica. eur-lex.europa.eu
14. Global Silicones Council (2024): Estudo da indústria sobre o balanço de gases de efeito estufa dos produtos de silicone ao longo de seu ciclo de vida.
15. Ciência (2025): Despolimerização de resíduos de silicone catalisada por gálio a 40 °C. Vũ, Boulegue-Mondière, Durand, Munsch et al. science.org
16. Comunicado de imprensa do CNRS (2025): "Processo universal de reciclagem". cnrs.fr
17. Sam Eyde fundou a Elkem em 2 de janeiro de 1904, juntamente com Knut Tillberg e os banqueiros suecos Knut e Marcus Wallenberg. Fontes: 120º aniversário da Elkem (2024); Wikipedia: Sam Eyde.
18. História da empresa Elkem Silicones: Os primeiros testes com silicone foram realizados na Rhône-Poulenc em Saint-Fons em 1944, e o RHODORSIL foi lançado em 1948. elkem.com
19. 120º aniversário da Elkem (2024): Silício da Elkem nas baterias térmicas do rover Perseverance. prnewswire.co.uk
20. Elkem Silicon Products: Fundições em Fiskaa, Thamshavn, Rana, Salten, Bremanger, Bjølvefossen, Herøya (NO) e Grundartangi (IS). elkem. com
21. Elkem: Projeto piloto de captura de carbono Rana, o primeiro na indústria de silício. elkem.com
22. Elkem (2025): Boulegue-Mondière, Centro de I&I “ATRiON”, Saint-Fons; Piloto testa ativação, Chassieu. elkem. com