Tierras raras: para qu¨¦ sirve el ¡®dopaje¡¯ de la electr¨®nica
Ciertos minerales se han hecho indispensables para mejorar el rendimiento de los dispositivos
Sus nombres ¨Clantano, neodimio, terbio o samario¨C suenan a una lecci¨®n de qu¨ªmica avanzada. Pero muchos de estos elementos conviven con nosotros d¨ªa a d¨ªa. Son tierras raras, como se las denomina, y se han vuelto esenciales para fabricar una disparidad de productos electr¨®nicos. Est¨¢n presentes en pantallas LED y LCD, discos duros, cables de fibra ¨®ptica y en todo tipo de motores el¨¦ctricos, tanto en coches como en juguetes o drones.
No son tan raras como indica su nombre. Abundan en la corteza terrestre. Aunque su dispersi¨®n impide que sea frecuente encontrar concentraciones de estos minerales que merezca la pena explotar.
Com¨²nmente se conoce como tierras raras a 17 elementos de la tabla peri¨®dica que tienen algunas propiedades similares. La mayor¨ªa son m¨¢s pesados que el hierro, muestran una alta conductividad el¨¦ctrica y destacan por sus propiedades magn¨¦ticas. Este ¨²ltimo factor permite usarlos para crear imanes permanentes, que necesitan campos magn¨¦ticos muy altos para cambiar su imanaci¨®n.
Claudio Aroca, director del ISOM (Instituto de Sistemas Optoelectr¨®nicos y Microtecnolog¨ªa), de la Universidad Polit¨¦cnica de Madrid, explica que con los imanes permanentes se reduce considerablemente el tama?o de algunas piezas clave para los motores el¨¦ctricos. ¡°Antes un alternador de coche pod¨ªa tener f¨¢cilmente 30 cent¨ªmetros de longitud por 15 de di¨¢metro. Ahora mismo son piezas muy peque?as. La prueba est¨¢ en los motores de coches el¨¦ctricos, que ahora son de imanes permanentes. Tambi¨¦n los ves en las bicicletas. Son motores peque?¨ªsimos y tienen un rendimiento muy alto¡±.
Las tierras raras son importantes en tecnolog¨ªas a las que se augura un gran futuro
Anteriormente estos motores se hac¨ªan con aleaciones de hierro y cobalto, un material mucho m¨¢s caro. Tierras raras como el neodimio y el samario permiten que la pieza de ingenier¨ªa sea peque?a, ligera y sensiblemente m¨¢s econ¨®mica. ¡°En cuanto hacen falta un generador y un motor el¨¦ctrico ya necesitas un im¨¢n permanente. Porque son muy baratos y se pueden hacer con un m¨ªnimo de piezas m¨®viles y de bobinados. Se ahorra much¨ªsimo cobre¡±, recalca Aroca.
Las energ¨ªas renovables tambi¨¦n dependen de las tierras raras. Los aerogeneradores que convierten la energ¨ªa e¨®lica en electricidad ganan eficiencia usando estos elementos. Gracias a ellos su operaci¨®n es m¨¢s fiable y est¨¢ sujeta a menos fallos que los motores m¨¢s antiguos.
Igualmente las pantallas LCD o LED, presentes en m¨®viles, ordenadores y televisores, tienen algunas tierras raras como ingredientes. El europio y el terbio hacen de activadores de los f¨®sforos ¨Clos elementos que emiten la luz de la pantalla¨C para propiciar una imagen m¨¢s n¨ªtida. Mientras que la fibra ¨®ptica que nos conecta a Internet se mejora a base de doparla con iones de neodimio o erbio, entre otros. Su contribuci¨®n ayuda a que los datos se transmitan con menos ruido y mayor calidad a trav¨¦s de la red.
El monopolio de China
Las tierras raras son importantes en tecnolog¨ªas a las que se augura un gran futuro. Los coches el¨¦ctricos pasar¨¢n de 3 millones de unidades en 2017 a 125 millones en 2030, seg¨²n la Agencia Internacional de la Energ¨ªa. El incremento de la energ¨ªa e¨®lica ir¨¢ desde los 540 GW de 2017 a los 840 GW previstos para 2022 por la organizaci¨®n sectorial Global Wind Energy Council. El mercado de los m¨®viles no crecer¨¢ demasiado, pero en 2022 se fabricar¨¢n y vender¨¢n 1.654 millones de terminales, seg¨²n la analista IDC.
Debido al importante papel que estas tecnolog¨ªas juegan en el mercado ha surgido el temor a una posible dependencia de las tierras raras, necesarias para fabricarlas. La tesis alarmista tom¨® cuerpo cuando el pa¨ªs donde se extrae la mayor parte de estos minerales, China, puso obst¨¢culos a su exportaci¨®n. Aunque el gigante asi¨¢tico solo tiene el 36,7% de las reservas mundiales, monopoliza la producci¨®n. En 2017 produjo el 81% del material, mientras que el segundo productor, Australia, controla un 15%.
En aquel momento China utiliz¨® su papel en el mercado como una estrategia industrial. Proporcionaba tierras raras a cambio de que las empresas movieran su producci¨®n de componentes a suelo chino. El objetivo era la codiciada transferencia tecnol¨®gica: aprender de las empresas extranjeras. La reacci¨®n de las compa?¨ªas que demandan estos materiales fue de rechazo y China cedi¨® en su actitud.
Gonzalo Escribano, director del programa de energ¨ªa del Real Instituto Elcano, desestima el riesgo que presentan las maniobras de China: ¡°Sin duda va a intentar utilizarlo estrat¨¦gicamente, pero el potencial que tiene de utilizar su poder de mercado sobre las tierras raras es limitado¡±, apunta. ¡°Hay recursos mineros que se pueden explotar en caso de que los precios subiesen por escasez. Probablemente los propios pa¨ªses occidentales tendr¨ªan inter¨¦s en explotarlos¡±.
Se refiere Escribano a las reservas en pa¨ªses como Brasil, Rusia, India e incluso Estados Unidos. ¡°No tenemos que caer en la obsesi¨®n de que ahora en vez de depender del petr¨®leo de Arabia Saud¨ª vamos a depender de las tierras raras de China¡±, sentencia el analista de Elcano.
Aroca tambi¨¦n se aleja del tremendismo. ¡°Aunque son mucho m¨¢s caras, hay otras opciones. Si China sube mucho el precio pues buscas otra soluci¨®n. Cuando hay una falta de una materia prima siempre se ha solventado el problema¡±, el director del ISOM centra su preocupaci¨®n m¨¢s bien en la competitividad: ¡°El problema es que China, que tiene la materia prima, fabrique lo que t¨² fabricas pero m¨¢s barato que t¨²¡±.
La otra preocupaci¨®n que suele acompa?ar a las tierras raras es su impacto medioambiental. En los yacimientos se encuentran mezcladas incluso con algunos elementos radioactivos, como el torio. Y el proceso de separaci¨®n produce una enorme cantidad de residuos t¨®xicos, que se acumulan en las cercan¨ªas de la explotaci¨®n.
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