Tierras raras y la venganza de Tesla

Tierras raras

Que quede claro: Las tierras raras, un grupo de 17 elementos químicos, no son escasas en nuestro planeta. Además, no son tierras sino metales: Los 15 elementos lantánidos + el itrio y el escandio, que tienen un comportamiento químico similar. Pero el origen del nombre lantánido refleja el carácter elusivo de las tierras raras; lanthanein, en griego, significa "escondido". La extracción de estos elementos en su forma pura es muy costosa, se "esconden" atrás de otros elementos en depósitos minerales y su forma comercial es en compuestos como el óxido de itrio. ¿Y para qué sirven?

Durante mucho tiempo se creyó que no tenían ningún uso práctico pero a partir de la década de los 50s se han venido utilizando cada vez con más frecuencia. Sus aplicaciones en tecnologías emergentes los convierten, se ha dicho, en el petróleo del siglo XXI.

Algunas aplicaciones de las tierras raras:

  • Láseres.
  • Materiales superconductores.
  • Radiodiagnóstico.
  • Imanes permanentes fuertes.
  • Baterías.
  • Amplificadores de fibras ópticas.
  • Cerámicas y pulidores de cristal.
  • Reformado catalítico.

Y estos son algunos de los objetos que no funcionarían sin las tierras raras: vehículos híbridos, aparatos de rayos X portátiles, destructores lanzamisiles, binoculares de visión nocturna, ipods, aparatos de resonancia magnética y televisiones. Se cree que en el futuro serán un componente esencial en el desarrollo de computadoras cuánticas. Dijimos que las tierras raras no son escasas. Es cierto, pero tampoco son muy abundantes y, dadas la complejidad de su extracción, la naturaleza del mercado y la locación de los depósitos principales, un solo país controla sus precios por ahora: China.

Gráfica de producción

A mediados del siglo XX, los principales productores de tierras raras eran la India y Brasil, más tarde Sudáfrica y en los 70s y 80s la mina de Mountain Pass en California le dio a Estados Unidos la ventaja. A partir de los 90s, China comenzó a dominar gracias a su mano de obra barata y, al día de hoy, suministra el 95% de las tierras raras en el mundo. En los tres años desde el 2009, la demanda ha superado a la oferta por varios miles de toneladas anuales. El 2010, China anunció que recortaría la producción de tierras raras un 30% para evitar la sobreexplotación. El 2011, China cerró 3 de sus 8 principales plantas productoras, mientras la demanda siguió aumentando, y se piensa que lo hizo para especular con los precios.  Hoy, 7 de agosto, China aprobó nuevas medidas que provocarán el recorte de otro 20% de la producción, citando la protección del ambiente y de los recursos. No se ve muy lejos, entonces, una crisis de precios o el uso de la exportación de tierras raras como palanca política del gobierno chino. 

Nuevos depósitos

A pesar del costo ambiental (uso de ácidos tóxicos y presencia de torio y uranio en las menas de tierra rara), la mina de tierras raras de Mountain Pass, California, reanudará su producción al 100% a finales de 2012. En la actualidad, gobiernos de otros países buscan nuevos depósitos o alternativas para aliviar la tensión que sobrevendrá con la reciente escasez de tierras raras. El 3 de julio pasado, geólogos japoneses reportaron en la revista Nature Geoscience que en 78 sitios del océano Pacífico hay grandes depósitos de tierras raras, formados a lo largo de millones de años alrededor de fuentes hidrotermales. Yasuhiro Kato, de la Universidad de Tokio, cree que "los depósitos submarinos de tierras raras son mucho más prometedores que los recursos en tierra".  Mientras tanto, los países europeos buscan comprar permisos para explotar las reservas de Groenlandia, aunque también China esta negociando con este país vecino del ártico. Los estudios más recientes han demostrado que China sólo posee el 23% de los depósitos mundiales de tierras raras. 

La venganza de Nikola Tesla

La industria automovilística depende demasiado de la producción de tierras raras. En la década de los 70s, comenzaron a realizarse estudios para suplantar el clásico motor de combustión interna, que depende de combustibles fósiles para su funcionamiento. Los automóviles eléctricos y vehículos híbridos ya son de uso común en algunos países. Pero ambos, por su uso de imanes permanentes y otras tecnologías, requieren de tierras raras para su funcionamiento. Ahora, compañías europeas, estadunidenses y japonesas se han dedicado a la búsqueda de alternativas. Toyota, por ejemplo, está desarrollando un motor libre de neodimio. Toyota se basó, se dice, en el motor asíncrono de corriente alterna patentado por nada menos que el genial inventor Nikola Tesla en el glorioso año de 1888. Este tipo de motor, también llamado de inducción, tiene una gran ventaja sobre los motores que emplean imanes: No requiere de un sistema de enfriamiento, puede ser enfriado de forma pasiva sin necesitar de un radiador.

Tierras raras

He aquí la lista de los 17 elementos que constituyen las llamadas tierras raras: Itrio, escandio, lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio.

 

Autor: IIEH

Fuentes:

La venganza de Nikola Tesla: Alternativa a las tierras raras en la industria de automóviles

Precios de las tierras raras

Sedimentos de tierras raras

Tierras raras, oferta y demanda

Nuevas restricciones a la producción de tierras raras en China

Europa quiere los depósitos de Groenlandia

Fotografía:

Peggy Greb, Departamento de Agricultura de Estados Unidos