LAS TIERRAS RARAS SIN LAS QUE NO PODRÁS VIVIR

Las tierras raras son metales especiales. Sin ellos, no habría smartphones, ni coches eléctricos, ni LED. El principal proveedor sigue siendo China. Las tierras raras no escasean, pero siguen siendo problemáticas.

Teléfonos inteligentes, computadoras portátiles, luces LED, motores eléctricos: estos y muchos más productos de alta tecnología no funcionarían sin tierras raras. Aunque las valiosas materias primas solo se utilizan en cantidades muy pequeñas, similares a las especias raras en la cocina, y al igual que las especias, las tierras raras también juegan un papel decisivo.

Metales, más que tierra

El término abreviado "tierras raras" puede malinterpretarse dos veces: en realidad, deberían llamarse "metales de tierras raras", pero no son tan raros.

Las tierras raras son metales relativamente blandos de color plateado que comienzan a empañarse rápidamente en el aire. El primero de estos metales se descubrió en Suecia a finales del siglo XVIII. Se encuentran en minerales raros y se han aislado en forma de sus óxidos, compuestos de oxígeno, que anteriormente también se llamaban "tierras". De aquí proviene el término "tierras raras".

En principio, los elementos de tierras raras no se encuentran puramente como metales u óxidos, sino que se extraen de los minerales y se procesan en metales de tierras raras u óxidos de tierras raras. Los minerales son relativamente comunes en todo el mundo, algunos incluso más comunes que el cobre o el plomo. Inclusive el elemento estable más raro de las tierras raras, el tulio, se encuentra con más frecuencia que el oro. Sin embargo, los depósitos contiguos más grandes son en realidad raros.

Diecisiete metales se cuentan entre las tierras raras: escandio, itrio y lantano, y los 14 metales que siguen al lantano en la tabla periódica, los llamados lantánidos. Estos incluyen cerio, praseodimio, neodimio, europio e itrio.

Usos

Las tierras raras tienen propiedades químicas muy especiales, sin las cuales las tecnologías modernas no serían posibles.

En 2020, la producción mundial comprendía alrededor de 240.000 óxidos de tierras raras. Una gran parte se utiliza en la producción de vidrio y cerámica. Las tierras raras también se utilizan en la fabricación de imanes, por ejemplo, para motores eléctricos o para generadores en turbinas eólicas. Las tierras raras también se utilizan para catalizadores, aleaciones metálicas y baterías o para la fabricación de lámparas.

Motores, turbinas eólicas y otros.

Sin tierras raras, el motor eléctrico del futuro no tendría ninguna posibilidad: estos motores contienen los imanes más fuertes que los ingenieros pueden fabricar. Consisten en una mezcla de neodimio, hierro y boro: contienen alrededor de un 20 por ciento de neodimio. Un vehículo híbrido puede contener hasta 20 kilogramos de las codiciadas materias primas, no solo en el motor, sino también en otros componentes como luces LED o pintura.

Las turbinas eólicas también contienen este tipo de súper imanes: se utilizan en sus motores eléctricos, que convierten la energía cinética en electricidad, para obtener un mejor rendimiento energético: se instala alrededor de una tonelada de neodimio-hierro-boro por megavatio.

Los súper imanes que se encuentran en las unidades de disco duro son mucho más pequeños. Ningún teléfono celular puede prescindir de él. Debido a su alta densidad de energía, los dispositivos solo podían volverse tan pequeños en primer lugar. Las pantallas táctiles de los teléfonos inteligentes y tabletas solo funcionan gracias al indio.

Las bujías de los automóviles contienen una aleación de itrio, que prolonga su vida útil y reduce el consumo de gasolina. Cerium garantiza que la pintura y las ventanas de los automóviles no se rayen tan rápido como antes: hace que las superficies sean más resistentes.

Las bombillas, los LED, las pantallas de plasma, los tubos de neón y los diodos contienen metales de tierras raras que los hacen brillar.

Una gran proporción de los metales de tierras raras extraídos en todo el mundo también se utiliza en convertidores catalíticos para automóviles y refinerías de petróleo. El óxido de cerio aumenta la actividad del rodio, lo que reduce el nivel de óxido de nitrógeno en los convertidores catalíticos.

Monopolio en China - todavía

Los mayores depósitos conocidos de tierras raras en China se encuentran en la mina Bayan Obo en Mongolia Interior.

Los metales de las tierras raras no son realmente raros; en realidad, se encuentran en todas partes, pero en pequeñas cantidades. Los depósitos más grandes y económicamente viables son en realidad pocos y distantes entre sí. Con una participación de mercado de casi el 90 por ciento (a partir de 2019), China domina la producción mundial de tierras raras.

Dado que podían obtenerse a bajo precio en China, desde la década de 1990 otros países habían reducido la extracción no tan simple y, a menudo, perjudicial para el medio ambiente. A menudo, las regulaciones fueron ignoradas, con el uso de ácidos, que lavan los metales de los pozos, creando productos de desecho y aguas residuales tóxicas que contaminan las aguas subterráneas.

Cuando China restringió repentinamente sus cantidades de exportación de tierras raras de 2010 a 2015 para reducir la producción excesiva, perjudicial para el medio ambiente, y aun así mantener altos los precios, el impacto fue grande al principio: la búsqueda de otros depósitos o alternativas técnicas comenzó en todo el mundo. No hubo cuellos de botella en el suministro y, según los expertos, no habrá cuellos de botella en el suministro: hay suficientes tierras raras en todo el mundo y la demanda está aumentando, pero no tanto como se temía.

Los suministros también se encuentran en los Estados Unidos, Canadá, Brasil, Australia, India, Malasia, Vietnam, Rusia, Kazajstán, Azerbaiyán y Suecia. El mayor depósito conocido de tierras raras pesadas se encuentra en Kringlerne, en el sur de Groenlandia.

Reciclar en lugar de la minería

Las tierras raras también se pueden extraer de la basura o los depósitos de chatarra: en teléfonos inteligentes, computadoras y otros dispositivos electrónicos. 53,6 millones de toneladas de residuos electrónicos terminan en la basura cada año, 7,3 kilogramos por persona, afirma el Global E-Waste Monitor 2020.

Probablemente hay decenas de millones de teléfonos celulares viejos olvidados en cajones y alacenas cuyos valiosos ingredientes podrían reutilizarse. Las tierras raras también están ocultas en computadoras, monitores, televisores y otros dispositivos electrónicos. Si aterrizan en la basura, se pierden en el ciclo de recursos.

E incluso en el centro de reciclaje, las tierras raras contenidas en los desechos electrónicos solo se pueden recolectar. Porque recuperar las codiciadas materias primas de los dispositivos técnicos es difícil y requiere procesos especiales. Todavía hay pocos conocimientos técnicos maduros para recuperar tierras raras a gran escala. En la actualidad, los teléfonos inteligentes a menudo se desmantelan minuciosamente a mano para reciclar los materiales valiosos.

Sin embargo, las cantidades instaladas son tan pequeñas que el reciclaje a menudo no es económicamente viable.