Tierras raras. Los materiales de la discordia.

tierras raras

En el artículo sobre los elementos y su clasificación en la Tabla Periódica vimos no solo como se llegó a esta ordenación. Sino también como se forma estos elementos. Mediante explosiones de estrellas y otros eventos como fusiones.

Los nuevos átomos son lanzados al espacio donde se juntan con otros de su misma especie u otras diferentes y se van aglutinando en rocas, asteroides e incluso planetas. Por lo tanto, un planeta como el nuestro está formado por la unión de muchos átomos que, aunque se han juntado en un mismo punto del espacio, no tienen por qué haberse originado en el mismo evento estelar. Y por lo tanto las cantidades y combinaciones de los elementos son puro azar.

De esta forma, si en nuestro planeta se encuentran vetas de oro puro es debido a que se fueron juntando muchos átomos de oro y luego se rodearon de otros de otro tipo “más común”. Y eso pasa con todos los elementos.

El oro es un elemento muy asocial y las vetas son puras. Pero hay otros elementos que tienen predilección por mezclarse. Y además con malas compañías como los materiales radiactivos. Esto hace que sean difíciles de encontrar y mucho más de extraer. Los elementos que se encuentran en la tercera columna de la Tabla, el Escandio, el Itrio y los lantánidos (de la sexta fila) son especialmente complicados de encontrar de forma pura. Por eso, según se han ido descubriendo, se les ha ido denominando “Tierras raras”. Tierras por ser óxidos siguiendo la terminología griega, y raras debido a su escasez en estado puro aunque sean elementos corrientes en la superficie terrestre.

Por lo tanto, los materiales que entran en esta clasificación de tierras raras son 17. Además del Escandio (Sc) y del Iterio (Y), están todos los lantánidos. Lantano (La), Cerio (Ce), Praseodimio (Pr), Neodimio (Nd), Prometio (Pm), Samario (Sm), Europio (Eu), Gadolinio (Gd), Terbio (Tb), Disprosio (Dy), Holmio (Ho), Erbio (Er), Tulio (Tm), Iterbio (Yb) y Lutecio (Lu).

Tabla periódica de los elementos
Tabla periódica de los elementos

No es casualidad que se encuentren todos en la “misma columna” pues comparten muchas características. Y las más importantes son las electromagnéticas.

Una vez descubiertas, aisladas, catalogadas y analizadas, estas tierras raras prácticamente se desecharon. Eran escasa, costaba encontrarlas puras, sin contaminación de elementos radiactivos, y su extracción era costosa. Y sobre todo no parecían tener ninguna utilidad.

Hasta que llegó la era de las tecnologías.

Gracias a las diferentes propiedades magnéticas, luminiscentes y electroquímicas de estos materiales han cobrado mucha importancia. Si, por ejemplo, se añade samario a los imanes de cobalto de los coches eléctricos, los discos duros o los altavoces, la eficiencia se mejora notablemente. Otro ejemplo sería que se puede aumentar la capacidad de las celdas de memoria de las computadoras dopándolas con iterbio. La alta definición de colores de las pantallas planas se consigue con europio e itrio. Cerio y erbio mejoran las aleaciones metálicas y holmio y neodimio los laser. Este último además es muy solicitado para mejorar cristales tanto para gafas como para filtros espectrométricos o infrarrojos.

La lista de mejoras obtenidas al sazonar de tierras raras los procesos de fabricación es enorme. Y muy variado.

  • Los smartphones que usamos a diario están compuestos por unos 15 materiales, uno de ellos es la Monazita [(Ce,La,Nd,Th)(PO4 ,SiO4 )]. Está compuesto de tierras raras y se encuentra en los circuitos eléctricos, vibradores, altavoces, micrófonos y para resaltar los colores en los cristales de las pantallas.
  • En las resonancias magnéticas, el lantano añadido a los receptores ayuda a separar señales compuestas.
  • Se utilizan como catalizadores en multitud de procesos.
  • En las bombillas LED para conseguir luminiscencia de diferentes colores.
  • Como estabilizadores para baterías.

Parece que con estas tierras raras hemos encontrado una mina de oro tecnológica pero siempre hay un pero. Ya hemos dicho que son raras por encontrarse mayoritariamente mezcladas con otros elementos. Y muchos de ellos son radiactivo.

Conocemos muchas vetas de estos compuestos pero el coste de extracción es muy elevado. A nivel económico pues los procesos físicos y químicos para separarlos de las rocas excavadas son costosos. Pero también a nivel medioambiental. Y este punto es muy importante. Pues se desentierran compuestos radiactivos que terminan siendo material de desecho en estas minas y que junto con los residuos de los procesos de separación terminan contaminando las zonas circundantes. El precio ecológico de la extracción de las tierras raras es por tanto muy elevado.

Esta razón es la que más peso tiene a la hora de plantearse si la explotación de una veta de tierras raras es rentable o no. En el caso de España, en Valdepeñas, no lo fue y se decidió no emprender la extracción de las vetas encontradas.

Pero claro. Algo que tiene tanto valor y es tan complicado de conseguir está muy bien pagado. En dinero y en poder. Y China recogió el guante de abastecer al cada día más grande comercio tecnológico. El 96% de las 160 mil toneladas de tierras raras que se extraen en la actualidad lo genera el gigante asiático. Y aquí tenemos la guerra. Pues esto quiere decir que todos, incluido EEUU, han de pasar por el aro chino. Y en el panorama político actual no es fácil que esto ocurra sin más.

reparto tierras raras
Tierras raras y donde se encuentran. (madrimasd.org)

En este contexto se puede especular con todo. Desde pactos y aranceles, hasta conspiraciones espaciales. Pues si estas tierras raras de compleja extracción ecológica se encontraran en la Luna o en Marte, es posible que a la larga su obtención fuera más rentable. Y dado que esta guerra coincide con las nuevas prisas en volver a la Luna o viajar a Marte por instituciones privadas, públicas y nuevas potencias espaciales, se genera un buen caldo de cultivo para las conspiraciones.

refinería starcrakt
Refinería de StarCraft

Lo que si es cierto. Y demostrable. Es que las tierras raras han mejorado la tecnología. Y que si se abarata el sistema de producción, se abarataran los precios. Y si encima el control de la extracción se diversifica, el mercado regulará mejor los costes que un gobierno.

Pero parece que hasta que seamos capaces de abrir refinerías espaciales, como en los juegos de nuestros móviles con vivos colores gracias a estas tierras raras, la manufactura de productos tecnológicos va a depender de los tiras y aflojas políticos.



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