Tierras raras: aleaciones estratégicas para las energías sostenibles del tercer milenio - Lorenzo Martínez Gómez | La Crónica de Hoy
Facebook Twitter Youtube Jueves 29 de Diciembre, 2016
Tierras raras: aleaciones estratégicas para las energías sostenibles del tercer milenio | La Crónica de Hoy

Tierras raras: aleaciones estratégicas para las energías sostenibles del tercer milenio

Lorenzo Martínez Gómez

Hace 300 millones de años los continentes de la Tierra estaban concentrados en un supercontinente llamado Pangea. Antes existieron también continentes separados y mucho antes, hace mil millones de años, esos continentes estuvieron juntos en el supercontinente llamado Rodinia. El Instituto de Geología de la Universidad Nacional Autónoma de México ha desarrollado importantes contribuciones científicas que sostienen que desde la Rodinia ocurrió la formación de la zona geológica llamada Oaxaquia.  Hoy, Oaxaquia ocupa desde el centro sur de México, específicamente Oaxaca, y se despliega hacia el norte por el centro de México hasta Tamaulipas y Coahuila doblándose al poniente hacia Durango, Sinaloa y Sonora. Oaxaquia tiene la particular característica de contener rocas del grupo de las pegmatitas que contienen elementos químicos conocidos como tierras raras.
Las tierras raras son metales que se utilizaron muy poco en el pasado. Tienen propiedades eléctricas y magnéticas excepcionales que son ahora de muy alto valor estratégico internacional porque representan la columna vertebral de la sustentabilidad energética del futuro. Las tierras raras tienen aplicaciones en generadores eólicos, automóviles modernos, teléfonos celulares, equipos de comunicación y superconductores. Típicamente un generador eléctrico eólico grande requiere varias toneladas de material magnético hecho con aleaciones de tierras raras como el neodimio o el praseodimio. Miles de toneladas de aleaciones magnéticas de tierras raras son requeridas para la industria automotriz actual, y con mayor medida en los vehículos eléctricos e híbridos. Millones de celulares vibran y suenan gracias a la acción de diminutos magnetos de tierras raras. El crecimiento de energías sostenibles, la informática y las comunicaciones han creado una muy alta demanda de minerales de tierras raras debido a las políticas de fomento energético limpio de muchos países.
Los precios de las tierras raras en los años recientes han tenido incrementos entre 200% y 600% según la escasez de cada mineral. China se ha consolidado como el primer productor de minerales y aleaciones de tierras raras del mundo hasta alcanzar cerca de 97% de la producción mundial. Los precios de las tierras taras oscilan entre cincuenta mil y 5 millones de dólares la tonelada de concentrados óxidos colocando a las tierras raras entre los materiales más caros de la industria minera.
La preocupación por la altísima concentración de la producción de aleaciones de tierras raras en un sólo país ha galvanizado esfuerzos mundiales para mitigar su vulnerabilidad estratégica en este campo. Estados Unidos creó el Critical Materials Hub —autollamado “tipo Proyecto Manhatan— formado por los más importantes liderazgos nacionales de investigación en minería y materiales para impulsar iniciativas para fortalecer la disponibilidad de aleaciones de tierras raras. En el Reino Unido el tema llegó al parlamento; Dinamarca reaccionó asegurando en Groenlandia un hallazgo fuerte de minerales de tierras raras en una zona volcánica que resultó expuesta durante los deshielos provocados por el cambio climático. En Afganistán, Nueva Zelandia y varios países africanos se han encontrado yacimientos importantes de tierras raras en el pasado reciente.
En México, la Comisión de Ciencia y Tecnología de la Cámara de Diputados lanzó una iniciativa estratégica para impulsar la búsqueda de tierras raras, misma que se concretó en un apoyo del Conacyt  a la UNAM para liderar un consorcio con la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM) y empresas vinculadas al Parque Científico y Tecnológico del Estado de Morelos.
La UNAM dirigió el intenso trabajo de consorcio para el análisis de las formaciones geológicas mexicanas más afines a las tierras raras: organizar brigadas geológicas de campo en los estados de Oaxaca, Hidalgo, Coahuila, Durango, Sinaloa y Sonora. Las zonas seleccionadas fueron recorridas exhaustivamente por los equipos de geólogos del consorcio y recolectar muestras de rocas. Para los estudios de laboratorio relativos a la concentración de elementos tierras raras en dichas rocas se emplearon técnicas analíticas de espectrómetros de masas, energía dispersiva y fluorescencia de rayos X.
Fue muy estimulante encontrar que en los estados de la Oaxaquia existen rocas de concentraciones altas de tierras raras muy interesantes para la minería. Destacan en Oaxaca sitios de concentraciones excepcionalmente altas de tierras raras como cerio, lantano, neodimio, praseodimio, samario, europio, gadolinio, terbio e itrio. Sobresalen por su valor tecnológico estratégico el europio, terbio, neodimio y praseodimio. En Hidalgo, se hicieron hallazgos de minerales con concentraciones interesantes de europio, terbio y lutecio de gran relevancia para las ciencias médicas. En Coahuila, se encontraron sitios con concentraciones relevantes de samario, holmio y tulio. Y en Durango, Sinaloa y Sonora se localizaron terbio, tulio, iterbio y praseodimio también en concentraciones de interés para su explotación minera.
La chatarra electrónica resultó ser una zona minera de máxima importancia para la producción de tierras raras. México produce cerca de 300 mil toneladas anuales de desechos, desde televisores, computadoras, celulares y componentes automotrices que contienen una variedad de piezas reciclables de alto contenido de tierras raras. La metalurgia extractiva de tierras raras a partir de componentes de la chatarra electrónica representa un gran reto tanto para desarrollar metodologías económicamente viables para fomentar la extracción de estos valiosos metales, así como para cultivar la conciencia de la sociedad de reciclar estos materiales evitando su disposición en tiraderos a cielo abierto o rellenos sanitarios, en beneficio del medio ambiente.
La minería, la metalurgia extractiva y adaptativa y la fabricación de dispositivos de tierras raras representan muy grandes oportunidades económicas para México, y un paso saludable en la dirección de proveernos de un futuro energético sustentable, aumentando nuestra participación en la revolución de las comunicaciones y la electrónica.

* Instituto de Ciencias Físicas, UNAM.
Integrante del Consejo Consultivo de
Ciencias de la República Mexicana.

consejo_consultivo_de_ciencias@ccc.gob.mx

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