viernes, 15 de febrero de 2013

TIERRAS RARAS: TESORO ACTUAL

Las “tierras raras” son un grupo de 17 elementos de propiedades similares y  que son indispensables para las tecnologías más modernas. El grupo está formado por los 15 metales de la serie de “lantánidos” más el escandio y el itrio. Seis de los lantánidos (lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio y samario) se conocen como “tierras raras livianas” y los otros nueve (europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio) como “tierras raras pesadas”. Salvo el prometio, todos se encuentran en forma de óxidos y están contenidos en minerales como bastnaesita (flúor carbonato de tierras raras) monazita (fosfato de tierras raras) y xenotima (fosfato de itrio).

El término "tierra" proviene de la antigua denominación que se daba a los óxidos y lo de "raras" no se refiere a su escasez, sino a que los lantánidos fueron descubiertos en minerales raros. Como su concentración suele ser baja y difícil su extracción y separación de sus minerales, el proceso es muy costoso y contaminante. Aunque su abundancia en la tierra es grande (por ej. el tulio, el más escaso de ellos, es unas 200 veces más abundante que el oro) no siempre es posible o rentable explorar sus yacimientos. Si se encuentran junto con elementos radiactivos, la extracción es más complicada y costosa.


Fueron descubiertas en el siglo XVIII y pasaban desapercibidas hasta que a partir de 1960 empezaron sus aplicaciones tecnológicas. El principal productor era Estados Unidos, seguido por India y Brasil. Cuando China empezó a explotar sus grandes yacimientos, los americanos cerraron sus minas porque no podían competir en precios. Las exportaciones chinas fueron creciendo hasta que el 2010 abarcaron el 95% del mercado mundial, aunque sólo posee el 23% de las reservas, seguido de Rusia (19%), Estados Unidos (13%) y Australia (3 a 5%). Hasta los países más desarrollados dependen de China para su abastecimiento. En 1992 el presidente chino Den Xiaoping expresó: “Oriente Medio tiene petróleo, China tiene tierras raras”. El 2010 se produjo la “guerra de las tierras raras”, cuando China suspendió la exportación de ellas a Japón en represalia por la detención del capitán de un barco chino que había invadido el área de las islas Daioyu (Senkaku para Japón), disputadas por ambos países, y Japón tuvo que liberar al marino.

Las tierras raras se utilizan en la fabricación de muchos productos de las tecnologías "limpias" o "verdes", las que no consumen combustibles fósiles y no producen gases contaminantes. Por ejemplo, se usan en autos eléctricos (en el motor y baterías), en paneles solares, en turbina eólicas, etc.

Los imanes de tierras raras contienen pequeñas cantidades de neodimio y samario, pero son 2 a 3 veces más fuertes que los imanes convencionales. Sin ellos sería imposible construir computadoras, teléfonos y discos duros tan pequeños. Los imanes de neodimio son usados en motores eléctricos para poder obtener el mayor rendimiento de sus pequeños y livianos motores.

Los electroimanes más potentes se logran con praseodimio, neodimio, samario y disprosio. Se usan en frenos y embragues electromagnéticos (de automóviles y trenes), en turbinas eólicas (que generan electricidad a partir de la energía del viento), en grúas para cargas muy pesadas, para separar magnéticamente metales (chatarrerías y centros de reciclaje) y en los trenes de levitación magnética (Mag Lev) que se desplazan a alta velocidad sin tocar la pista.


Las baterías que usan los autos eléctricos se fabrican con praseodimio, cerio y lantano. Las pantallas a color usan europio e itrio para producir los tonos de rojo. Las propiedades magnéticas del iterbio y terbio se emplean para el  almacenamiento de datos en computadoras. El holmio para la cirugía láser. Otros se usan como catalizadores en la refinación del petróleo, para fabricar fibras ópticas, paneles solares, equipos de resonancia magnética nuclear (para diagnóstico médico), misiles teledirigidos, pantallas de cristal líquido y plasma, baterías recargables, smarthphones, etc. La demanda de tierras raras sigue aumentando por las nuevas aplicaciones que diariamente les encuentran. El mundo moderno se ha construido sobre las tierras raras.

Sus precios no sólo han aumentado enormemente sino que el gobierno chino ha establecido cuotas para su exportación, lo que preocupa a muchos países desarrollados que tratan de disminuir su dependencia estimulando la creación de productos que no las contengan y/o aplicando políticas para incentivar las labores de recuperación y reutilización de tierras raras.

BIBLIOGRAFÍA
Q.F. JUAN JOSÉ LEÓN CAM <jjleon@lamolina.edu.pe>
Departamento de Química. Universidad Nac. Agraria La Molina. PERÚ.

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