Metais raros en vías de esgotamento?

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

• Industria
• Teknologia
• Geologia

Na dirección das agullas do reloxo, desde arriba e media: praseodimio, cerio, lantano, neodimio, samario e gadolinio. Ed. : Peggy Greb/USDA.

Coches eléctricos e híbridos, pantallas de TV de plasma, catalizadores, paneis de LCD, hardware de computadores, pilas de carga, aparellos de resonancia magnética, turbinas de aeroxeradores… todos conteñen metais ou terras raras entre os seus compoñentes. É máis, as terras raras son compoñentes esenciais destes produtos.

Son, por tanto, os ingredientes típicos dos produtos tradicionais, e cada vez son máis utilizados na industria. De feito, o ano pasado consumíronse 126.682 toneladas de metais raros no mundo e este ano espérase alcanzar as 113.610 toneladas. Paira o ano 2014, a empresa de estudos de mercado BCC Research prevé una cifra de 175.618.

A súa concentración na superficie terrestre non é moi rara. O máis abundante é o cerio, cunha concentración de 60 ppm, mentres que o menos é o tulio e a lutecio, cunhas 0,5 ppm. É dicir, atópanse a maior concentración que a prata na superficie terrestre e o catro máis abundantes (itrio lantano, cerio e neodimio), máis que o chumbo. A suma de todos eles supón una cuarta parte dos metais non férreos.

Con todo, é moi difícil atopar lugares adecuados paira a extracción comercial de metais raros. Os minerais que conteñen máis metais raros son a bastnasita, a monacita, a loparita e a xenotima, moi dispersos na superficie terrestre.

Até a década dos 80, a mina Mountain Pass de Estados Unidos era a principal fonte de terras raras. A bastnasita extraída contén 50% de cerio, 34% de lantano, 11% de neodimio e 4% de praseodimio, e algo de samario, gadolinio e europio.

0,03 g de tantalio. Aínda que a cantidade é moi pequena, o tantalio foi fundamental no desenvolvemento dos móbiles. Ed. : Petteri Aimon.

Naquela época, con todo, en China atopouse un inmenso mineral de bastnasita, Bayan Obon, que se estima en 36 millóns de toneladas de mineral. Desde entón, a mina de Bayan Obo converteuse na principal fonte de metais raros do mundo. Ademais, en China hai arxilas que teñen absorbidos os iones de terras raras, que se atopan en superficie, polo que a extracción é sinxela e rendible. Deste xeito, China fíxose co control do mercado: máis do 95% dos metais raros comercializados o ano pasado tiñan orixe chinesa.

Lei do mercado

Ademais de na minería, no procesado de minerais e na extracción e separación de metais raros predominan as empresas chinesas. Así, na actualidade, preto de 35.000 persoas traballan na produción de metais raros en China e 15.000 licenciados en novos produtos fabricados con estes metais.

Tras China, Estados Unidos é o principal produtor de metais raros. O mineral cómprase concentrado en China, de onde se extraen os metais raros paira producir as aliaxes necesarias. Outros países con certa relevancia no mercado de metais raros son Australia, Francia, Xapón e Canadá. De calquera xeito, en ningún caso pódense equiparar con China.

E é que, ademais de subministrador de metais raros, China é tamén un usuario, xa que o 60% dos usados no mundo consumíronse alí. En Xapón e o sueste asiático consumiron o 24%, mentres que en Estados Unidos o consumo foi do 10%.

A superioridade total de China provoca nerviosismo en moitos expertos e interesados. Entre 2007 e 2008 o prezo dos metais raros aumentou entre un 20% e un 40%, debido principalmente ao aumento da oferta e á limitación de subministración en China. Por exemplo, o prezo do óxido de lantano utilizado nas baterías de NiMH aumentou un 15% e una tonelada chegou a custar 5.000 dólares a principios de 2008. Ademais, prevén seguir aumentando a demanda de baterías paira coches híbridos.

Existe una relación directa entre a guerra da República Democrática do Congo e o desexo de controlar as minas de coltan, tal e como recoñece a propia Organización das Nacións Unidas. Ed. : UN Photo/Marie Frechon.

Básicos no futuro

De feito, a industria de metais híbridos desenvolveuse grazas aos metais híbridos. De feito, o desenvolvemento dos coches híbridos débese á necesidade de reducir os gases de efecto invernadoiro, pero este desenvolvemento non sería posible sen os compoñentes adecuados. Aínda que un coche híbrido só contén uns 15 quilos de metais raros, son imprescindibles en baterías de NiMH, motores eléctricos, sistemas de freado regenerativo e catalizadores.

Algo similar ocorre en produtos electrónicos e audiovisuais, telecomunicacións e ferramentas informáticas. A tecnoloxía dos computadores, por exemplo, está baseada en imáns de metais raros. Utilízanse en discos duros, DVDs e CD-ROMs que permiten almacenar cada vez máis información nun espazo cada vez máis reducido.

A Sección de Xeoloxía de Estados Unidos tamén concede gran importancia ás terras raras. Anualmente elabora un informe sobre os minerais no que se recollen, ademais dos citados, outros aspectos nos que se prevé un crecemento das aplicacións de metais raros. En concreto, inclúense a fibra óptica e as aplicacións médicas, concretamente os “láseres odontológicos e cirúrxicos, os aparellos de resonancia magnética, os axentes de contraste e os isótopos médicos”. Os metais raros tamén servirán paira seguir desenvolvendo enerxía nuclear, segundo os autores do informe.

Ademais, a Sección de Xeoloxía de Estados Unidos prevé un aumento da demanda a medida que se industrializan os países en desenvolvemento. Polo momento, a cantidade que comercializa China é suficiente paira cubrir a demanda, xa que actualmente consómese entre o 50 e o 75% da produción, segundo o artigo publicado polo físico Nauvov en Russian Journal of Non-Ferrous Metals

O Prius de Toyota é o coche híbrido máis vendido. A partir de 2010, a compañía espera vender anualmente un millón de euros, o que suporá un aumento no consumo de metais raros. De feito, cada motor eléctrico ten un quilo de neodimio e a batería ten entre 10 e 15 quilos de lantano, segundo o modelo. Ed. : Toyota.

Con todo, paira garantir que no futuro non terán problemas coa subministración de metais raros, as empresas de Estados Unidos, Australia, Francia, Canadá, Xapón e Rusia están a establecer alianzas con compañías chinesas. Ademais, están a facerse esforzos por atopar novas minas en lugares como India ou Canadá.

O exemplo máis escuro do que pode pasar na competencia por terras raras é a guerra da República Democrática do Congo. Este país é o principal produtor do mineral chamado coltan. Extráese o tantalio do coltan e o tantalio é clave en móbiles e outros moitos aparellos electrónicos, xa que é un compoñente indispensable dos condensadores electrolíticos. Así, a propia Organización das Nacións Unidas establece una relación directa entre a guerra existente no país e o desexo de controlar as minas de coltan.

Mentres os máis pesimistas anuncian un futuro esixente, expertos e analistas de mercado aconsellan investir en innovación paira anticiparse aos problemas de escaseza de metais raros. Proponse dúas vías: por unha banda, investigar a forma de rendibilizar a reciclaxe destes elementos e por outro, buscar alternativas aos metais raros, máis abundantes que eles e mellor distribuídos en superficie.