Tántalo
Los elementos de tierras raras son 17 elementos metálicos que se encuentran en el centro de la tabla periódica. Algunos de los elementos de tierras raras tienen propiedades magnéticas, luminiscentes y eléctricas inusuales que los hacen valiosos para aplicaciones industriales y en productos manufacturados. Pero como estos elementos tienen una estructura electrónica muy similar (como se explica más adelante en «Producción de los metales de tierras raras»), resulta difícil separarlos unos de otros. Aunque se pueden encontrar minerales que contienen tierras raras en todos los continentes, la mayor parte de la producción actual de tierras raras se realiza en China.
Estos elementos de tierras raras son especialmente apreciados por sus propiedades magnéticas. Los campos magnéticos se generan cuando los electrones no apareados se alinean para girar en la misma dirección. La estructura orbital electrónica de estos elementos contiene muchos electrones no apareados, lo que significa que estos materiales de tierras raras pueden almacenar grandes cantidades de energía magnética. Un imán de neodimio puede almacenar unas 18 veces más energía magnética que un imán de hierro del mismo volumen. Los imanes de tierras raras se utilizan hoy en día en muchas aplicaciones, como turbinas eólicas, motores eléctricos, sistemas de guiado de aviones y misiles, altavoces para aparatos electrónicos personales y discos duros de ordenador.
¿Cuál es el metal más raro?
El metal estable más raro es el tántalo. En realidad, el metal más raro de la Tierra es el francio, pero como este elemento inestable tiene una vida media de apenas 22 minutos, carece de utilidad práctica.
¿Qué metal es más raro que el oro?
Si se traduce en cifras, el platino -por todos sus yacimientos conocidos- es considerablemente más raro que el oro y es el metal más raro de todos. Y es, verdaderamente, un regalo del cielo.
Metales más valiosos
Según Guillaume Pitron, en nuestro afán por liberarnos de los combustibles fósiles, hemos creado una nueva adicción: la dependencia de los metales raros, esenciales para el desarrollo de la tecnología verde. El periodista y cineasta especializado en la geopolítica de las materias primas pasó seis años investigando los metales raros, recursos con propiedades extraordinarias que son cruciales para el éxito de las transiciones energética y digital. Hoy nos advierte de los impactos medioambientales y sociales de esta nueva dependencia, que podrían resultar aún más devastadores que los de la industria del carbono.
Es bastante sencillo. Los metales raros son entre 1.000 y 4.000 veces menos abundantes que los metales comunes. Son más difíciles de extraer y refinar y requieren instalaciones industriales muy avanzadas. Se mezclan de forma natural con metales más comunes, como el hierro, el aluminio, el zinc y el cobre, en la corteza terrestre. Entre los metales raros se encuentran el galio, el indio y el grafito. Dentro de la familia de los metales raros, existe la categoría de las tierras raras, un grupo de 17 metales con propiedades similares: escandio, itrio y los quince lantánidos.
Metal más abundante
La vida en el siglo XXI no sería la misma sin los metales de tierras raras. Teléfonos móviles, iPads, ordenadores portátiles, televisores, coches híbridos, turbinas eólicas, células solares y muchos más productos dependen de los metales de tierras raras para funcionar. ¿Habrá suficientes para que podamos seguir con nuestro estilo de vida de alta tecnología y la transición a una economía de energías renovables? ¿Tendremos que recurrir a la minería de los fondos marinos o de asteroides para satisfacer la demanda futura?
«Para suministrar la mayor parte de nuestra energía mediante energías renovables se necesitarían cientos de veces la cantidad de metales de tierras raras que extraemos hoy en día», afirma Thomas Graedel, catedrático Clifton R. Musser de Ecología Industrial y profesor de geología y geofísica de la Facultad de Silvicultura y Estudios Medioambientales de Yale.
No existe una definición firme de metales de tierras raras, pero el término suele referirse a metales utilizados en pequeñas cantidades. Los metales de tierras raras incluyen: elementos de tierras raras-17 elementos de la tabla periódica, los 15 lantánidos más el escandio y el itrio; seis elementos del grupo del platino; y otros metales derivados que se encuentran en minerales de cobre, oro, uranio, fosfatos, hierro o zinc. Aunque muchos metales de tierras raras son en realidad bastante comunes, rara vez se encuentran en cantidades suficientes para ser extraídos económicamente.
El metal más raro
Metales sucios, metales de guerra, trabajo infantil, el lado oscuro de la transición energética… Son temas que la prensa asocia regularmente a los metales raros, críticos y estratégicos. Sin embargo, tras los lugares comunes, los atajos analíticos y las señales de virtud que pocos autores necesitan respaldar o fundamentar, se esconde una realidad: La producción de todos los metales tiene impactos medioambientales reales de los que somos colectivamente, como consumidores finales, responsables.
En esta edición especial ampliada del blog, no nos centraremos en los problemas sociales y societales atribuidos a los metales raros: El tema es amplio, controvertido y fundamentalmente difícil de abordar sin un extenso trabajo de campo. En su lugar, trataremos de crear una descripción lo más completa posible de los problemas medioambientales relacionados con la producción de metales raros, basada en datos objetivos. Y la primera pregunta que debemos hacernos es
Todo empieza con la roca. Roca rica en elementos metálicos que habrá que extraer de la mina (subterránea o a cielo abierto) para triturarla. La roca se tritura hasta obtener una malla lo suficientemente fina para que los granos de metal atrapados en la roca se desprendan de la ganga. A continuación, el mineral se concentra y se separa selectivamente mediante diversos procesos químicos y térmicos (pirometalurgia, hidrometalurgia, extracción selectiva) hasta obtener el metal con la pureza deseada y con un nivel de oligoelementos que satisfaga el uso deseado. Cada una de las etapas de este largo proceso es extremadamente intensiva en energía, ya sea mecánica para la extracción y la molienda, química para la hidrometalurgia o térmica para la pirometalurgia.