Las tierras raras son un grupo de elementos químicos, en su gran mayoría, metales en transición; los cuales, se encuentran en la corteza terrestre, esenciales para la industria tecnológica y presentes en muchos objetos cotidianos.
La pequeña historia, en torno a las tierras raras, comenzó sobre el descubrimiento de factores de suelo raros en 1787. Se llamó originalmente “la tierra” porque no se podía separar de sus óxidos utilizando capacidades tecnológicas en el siglo XVIII. Solo es posible dejar en claro que estas «tierras» son óxidos minerales desconocidos, que se aceptan sin separarlos de sus óxidos.
La gran revolución química a finales del siglo XVIII nos lleva a referenciar diferentes sustancias donde el análisis químico avanzó hacia un nuevo estado de conocimiento sobre estos elementos poco conocidos. Las tierras raras no solo no son tierras, nombre arcaico que ha quedado obsoleto para la química, aunque suela presentarse así, sino que tampoco son raras, esto es, de existencia limitada. En la corteza terrestre son más abundantes que el mercurio, el oro o la plata, por ejemplo.
Inicialmente, el análisis de las tierras raras fue limitado, dado que los investigadores solo contaban con escasas cantidades de muestras para su estudio. Esta restricción se acabó en 1879 con el descubrimiento de depósitos de samarskita en Estados Unidos; este óxido eliminó la carestía en los laboratorios de química. Las tierras raras conservaron su denominación, pero desde ese momento dejaron de ser raras. El hallazgo y separación de estos elementos floreció entre los años 1794 (itrio) y 1907 (lutecio), salvo el prometio (1945), que emergió con la producción de la primera bomba atómica.
Fue un gran desafío para la química experimental de unos científicos que tenían un toque de «románticos» al explorar los nuevos elementos químicos en la naturaleza, empleando numerosas horas de trabajo en sus laboratorios. George de Hevesy (1885-1966), ganador del Nobel de Química en 1943, lo describió como «uno de los éxitos más sobresalientes que la química experimental haya alcanzado nunca». (The discovery and properties of Hafnium», Chemical Reviews, 2: 1-41, 1925).
Por lo tanto, gradualmente, de forma temporalmente discontinua, se determinaron los 16 elementos junto con el prometio (Pm), adquirido por otras vías, que conforman los 17 elementos que constituyen las tierras raras: Escandio (Sc), Itrio (Y), Lantano (La), Cerio (Ce), Praseodimio (Pr), Neodimio (Nd), Samario (Sm), Europio (Eu), Gadolinio (Gd), Terbio (Tb), Disprosio (Dy), Holmio (Ho), Erbio (Er), Tulio (Tm), Iterbio (Yb), Lutecio (Lu).
La estructura atómica de las tierras raras determina las características físicas y químicas que resultan beneficiosas en la industria: catalizadores, electrónica, imanes, óptica, vidrio, cerámica y metalurgia. Los componentes extraídos de los minerales se emplean en una variedad de usos industriales.
Por ejemplo, el samario se utiliza en poderosos imanes permanentes que facilitan el avance de los motores eléctricos actuales; y el almacenamiento de datos informáticos, que se realiza cada vez en dispositivos más pequeños y de mayor capacidad, es resultado de sus progresos en las magnéticas excepcionales del iterbio y del terbio. Los impresionantes tonos rojizos de las pantallas planas, que han reemplazado a los antiguos tubos de rayos catódicos, tienen una gran relación con el europio y el itrio.
El recurso de los elementos de las tierras raras ha transformado nuestra sociedad a partir de la década de 1960. Sus elementos son abordables técnicamente al disponer de energía, procedimientos e instalaciones para el aislamiento de esos metales. Tras el descubrimiento, hace un siglo, las invenciones sucesivas de los microprocesadores (1971), imanes (1966-1983), Internet (1981) teléfonos móviles (1991) y teléfonos inteligentes (2005) aumentaron la demanda de tierras raras; ellas nos han impulsado hacia una sociedad de alta tecnología.
El contexto del mercado Global
La tecnología que disfrutamos hoy en día se basa en buena parte en las tierras raras, hasta el punto de que retrocederíamos hasta los años sesenta del siglo pasado si no existiesen. Se puede afirmar que después de las Edades del Cobre, Bronce y Hierro podremos decir, por sus aplicaciones, que estamos en la Edad de las Tierras Raras.
Actualmente, el mercado mundial de las tierras raras se ha centrado en el ámbito de las energías renovables, y considerando las futuras necesidades en este sector, se anticipa un significativo incremento en la demanda de estos componentes hacia el año 2050 (Banco Mundial, 2017; 2020). En este contexto, los minerales esenciales serán el foco de considerables cantidades de comercio global para los proyectos de inversión y desarrollo de vehículos eléctricos, baterías recargables, parques eólicos y plantas de energía solar.
Los elementos de las tierras raras están en nuestros bolsillos, por ejemplo en los billetes de euro y nos permiten ver la televisión con unos colores más vibrantes y nítidos., los teléfonos móviles, en nuestras gafas, si las usamos, en algunas circonitas de joyería; en nuestra vida cotidiana, ordenadores, pantallas, cocinas y máquinas de fotos, vehículos (coches, patinetes), neveras y congeladores, raquetas de tenis y palos de golf, bicicletas (eléctricas o no), luces; nos ofrecen calidad de vida en hospitales y clínicas dentales, fichas ópticas y wifi transporte.
Yacimiento de ‘tierras raras’ en China : Se ha especificado que la oferta actual ha logrado hacer frente a la demanda mundial, principalmente a cargo de China con un control casi monopólico de extracción.
Es importante recordar que tanto las investigaciones fundamentales como el comercio de tierras raras han estado presentes en los países industrializados, dado que las necesitan para la producción de productos de alto nivel de conocimiento previamente mencionados. El principal obstáculo radica en la dependencia de determinados proveedores, en un esfuerzo por diversificar las fuentes de adquisición de estos componentes. En este contexto, Estados Unidos, Europa y Australia buscan disminuir su dependencia de China como productor de tierras raras.
La producción de las tierras raras está altamente concentrada en pocos países abriendo espacios a manipulaciones del mercado y desastres naturales, cambios políticos o problemas ambientales. Se ha especificado que la oferta actual ha logrado hacer frente a la demanda mundial, principalmente a cargo de China con un control casi monopólico de extracción. En relación a la demanda, entre los años 2006 y 2021 se ha duplicado, alcanzando 125.000 toneladas métricas (t), y se proyecta que alcance las 315.000t hacia 2030.
Estos metales han ido convirtiéndose en insumos claves de la cuarta revolución industrial. Su trascendencia radica en que son materias primas básicas para acometer la transición energética impuesta por el progresivo cambio climático y para las transformaciones hacia la digitalización, así como para la industria militar y aeroespacial.
Fuentes:
- Ricardo Prego Reboredo, Las tierras raras, una pieza clave en el puzle de la energía (reedición). Instituto español de Estudios estratégicos. 13 de mayo de 2022
- Dorotea López, Ignacio Sánchez y Andrés Bórquez. El caso de las tierras raras Estudio realizado para la Fundación Chilena del Pacífico.Santiago, diciembre de 2022
- Ricardo Prego Reboredo, LAS TIERRAS RARAS.CSIC. Colección “¿Qué sabemo de?” (2019).ISBN: 978-84-00-10462-7
