¿Metales raros en vías de agotamiento?

2009/12/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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En la dirección de las agujas del reloj, desde arriba y media: praseodimio, cerio, lantano, neodimio, samario y gadolinio. Ed. : Peggy Greb/USDA.

Coches eléctricos e híbridos, pantallas de TV de plasma, catalizadores, paneles de LCD, hardware de ordenadores, pilas de carga, aparatos de resonancia magnética, turbinas de aerogeneradores… todos contienen metales o tierras raras entre sus componentes. Es más, las tierras raras son componentes esenciales de estos productos.

Son, por tanto, los ingredientes típicos de los productos tradicionales, y cada vez son más utilizados en la industria. De hecho, el año pasado se consumieron 126.682 toneladas de metales raros en el mundo y este año se espera alcanzar las 113.610 toneladas. Para el año 2014, la empresa de estudios de mercado BCC Research prevé una cifra de 175.618.

Su concentración en la superficie terrestre no es muy rara. El más abundante es el cerio, con una concentración de 60 ppm, mientras que el menos es el tulio y la lutecio, con unas 0,5 ppm. Es decir, se encuentran a mayor concentración que la plata en la superficie terrestre y los cuatro más abundantes (itrio lantano, cerio y neodimio), más que el plomo. La suma de todos ellos supone una cuarta parte de los metales no férreos.

Sin embargo, es muy difícil encontrar lugares adecuados para la extracción comercial de metales raros. Los minerales que contienen más metales raros son la bastnasita, la monacita, la loparita y la xenotima, muy dispersos en la superficie terrestre.

Hasta la década de los 80, la mina Mountain Pass de Estados Unidos era la principal fuente de tierras raras. La bastnasita extraída contiene 50% de cerio, 34% de lantano, 11% de neodimio y 4% de praseodimio, y algo de samario, gadolinio y europio.

0,03 g de tantalio. Aunque la cantidad es muy pequeña, el tantalio ha sido fundamental en el desarrollo de los móviles. Ed. : Petteri Aimon.

En aquella época, sin embargo, en China se encontró un inmenso mineral de bastnasita, Bayan Obon, que se estima en 36 millones de toneladas de mineral. Desde entonces, la mina de Bayan Obo se ha convertido en la principal fuente de metales raros del mundo. Además, en China hay arcillas que tienen absorbidos los iones de tierras raras, que se encuentran en superficie, por lo que la extracción es sencilla y rentable. De este modo, China se ha hecho con el control del mercado: más del 95% de los metales raros comercializados el año pasado tenían origen chino.

Ley del mercado

Además de en la minería, en el procesado de minerales y en la extracción y separación de metales raros predominan las empresas chinas. Así, en la actualidad, cerca de 35.000 personas trabajan en la producción de metales raros en China y 15.000 licenciados en nuevos productos fabricados con estos metales.

Tras China, Estados Unidos es el principal productor de metales raros. El mineral se compra concentrado en China, de donde se extraen los metales raros para producir las aleaciones necesarias. Otros países con cierta relevancia en el mercado de metales raros son Australia, Francia, Japón y Canadá. De cualquier manera, en ningún caso se pueden equiparar con China.

Y es que, además de suministrador de metales raros, China es también un usuario, ya que el 60% de los usados en el mundo se consumieron allí. En Japón y el sureste asiático consumieron el 24%, mientras que en Estados Unidos el consumo fue del 10%.

La superioridad total de China provoca nerviosismo en muchos expertos e interesados. Entre 2007 y 2008 el precio de los metales raros aumentó entre un 20% y un 40%, debido principalmente al aumento de la oferta y a la limitación de suministro en China. Por ejemplo, el precio del óxido de lantano utilizado en las baterías de NiMH aumentó un 15% y una tonelada llegó a costar 5.000 dólares a principios de 2008. Además, prevén seguir aumentando la demanda de baterías para coches híbridos.

Existe una relación directa entre la guerra de la República Democrática del Congo y el deseo de controlar las minas de coltan, tal y como reconoce la propia Organización de las Naciones Unidas. Ed. : UN Photo/Marie Frechon.

Básicos en el futuro

De hecho, la industria de metales híbridos se ha desarrollado gracias a los metales híbridos. De hecho, el desarrollo de los coches híbridos se debe a la necesidad de reducir los gases de efecto invernadero, pero este desarrollo no sería posible sin los componentes adecuados. Aunque un coche híbrido sólo contiene unos 15 kilos de metales raros, son imprescindibles en baterías de NiMH, motores eléctricos, sistemas de frenado regenerativo y catalizadores.

Algo similar ocurre en productos electrónicos y audiovisuales, telecomunicaciones y herramientas informáticas. La tecnología de los ordenadores, por ejemplo, está basada en imanes de metales raros. Se utilizan en discos duros, DVDs y CD-ROMs que permiten almacenar cada vez más información en un espacio cada vez más reducido.

La Sección de Geología de Estados Unidos también concede gran importancia a las tierras raras. Anualmente elabora un informe sobre los minerales en el que se recogen, además de los citados, otros aspectos en los que se prevé un crecimiento de las aplicaciones de metales raros. En concreto, se incluyen la fibra óptica y las aplicaciones médicas, concretamente los “láseres odontológicos y quirúrgicos, los aparatos de resonancia magnética, los agentes de contraste y los isótopos médicos”. Los metales raros también servirán para seguir desarrollando energía nuclear, según los autores del informe.

Además, la Sección de Geología de Estados Unidos prevé un aumento de la demanda a medida que se industrializan los países en desarrollo. Por el momento, la cantidad que comercializa China es suficiente para cubrir la demanda, ya que actualmente se consume entre el 50 y el 75% de la producción, según el artículo publicado por el físico Nauvov en Russian Journal of Non-Ferrous Metals

El Prius de Toyota es el coche híbrido más vendido. A partir de 2010, la compañía espera vender anualmente un millón de euros, lo que supondrá un aumento en el consumo de metales raros. De hecho, cada motor eléctrico tiene un kilo de neodimio y la batería tiene entre 10 y 15 kilos de lantano, según el modelo. Ed. : Toyota.

Sin embargo, para garantizar que en el futuro no tendrán problemas con el suministro de metales raros, las empresas de Estados Unidos, Australia, Francia, Canadá, Japón y Rusia están estableciendo alianzas con compañías chinas. Además, se están haciendo esfuerzos por encontrar nuevas minas en lugares como India o Canadá.

El ejemplo más oscuro de lo que puede pasar en la competencia por tierras raras es la guerra de la República Democrática del Congo. Este país es el principal productor del mineral llamado coltan. Se extrae el tantalio del coltan y el tantalio es clave en móviles y otros muchos aparatos electrónicos, ya que es un componente indispensable de los condensadores electrolíticos. Así, la propia Organización de las Naciones Unidas establece una relación directa entre la guerra existente en el país y el deseo de controlar las minas de coltan.

Mientras los más pesimistas anuncian un futuro exigente, expertos y analistas de mercado aconsejan invertir en innovación para anticiparse a los problemas de escasez de metales raros. Se proponen dos vías: por un lado, investigar la forma de rentabilizar el reciclaje de estos elementos y por otro, buscar alternativas a los metales raros, más abundantes que ellos y mejor distribuidos en superficie.