¿Qué son las tierras raras y por qué son importantes?

La pantalla táctil de tu teléfono móvil, tubos fluorescentes, los componentes de un vehículo eléctrico y gran cantidad de los dispositivos tecnológicos que manejamos necesitan para su correcto funcionamiento unos elementos químicos con una denominación peculiar: las tierras raras. No deja de ser curioso que, a pesar de tener ese nombre, cada vez están más presentes y sean “menos raras”.

En este artículo vamos a desempolvar los libros de química y acercarnos a estos minerales críticos para conocer el papel que juegan en nuestra vida cotidiana y por qué las llaman “el oro verde”. 

¿Qué son las tierras raras?

Ni son tierras ni son raras. Bajo esta denominación se agrupan una serie de elementos químicos que encontramos en el medio natural y que se caracterizan por tener  propiedades similares entre sí y por ser, en su mayoría, escasos en la corteza terrestre.

Hay 17 tierras raras: lantano (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), prometio (Pm), samario (Sm), europio (Eu), gadolinio (Gd), terbio (Tb), disprosio (Dy), holmio (Ho), erbio (Er), tulio (Tm), iterbio (Yb), lutecio (Lu), escandio (Sc) e itrio (Y). 

Su denominación como “tierras” puede resultar confusa pero es, en realidad, un término heredado. En la historia de la química, a los “óxidos” se les conocía como “tierras” y a este grupo de elementos se les atribuyó este nombre. Tampoco todos ellos son tan “raros” o escasos en la Tierra, incluso algunos son bastante comunes como el cerio, tan abundante como el cobre. 

Tabla periódica de los elementos vía Wikipedia.

 

¿Por qué son importantes las tierras raras? 

A pesar de que el descubrimiento de las tierras raras tuvo lugar el siglo XVIII, no fue hasta las décadas de 1950 y 1960, cuando comienzan a utilizarse sobre todo en la industria militar.

El boom de las tierras raras se ha producido en los últimos 15 años, debido a su importancia en la fabricación de tecnologías y productos de consumo. 

Las propiedades físico químicas de estos elementos son únicas, lo que los convierte en componentes necesarios de productos de consumo de alta tecnología, como teléfonos móviles, discos duros, vehículos eléctricos e híbridos y monitores, entre otros. 

El sector energético también se beneficia de estos preciados elementos: es el caso del gadolinio y el terbio, que se emplean en las células fotovoltaicas o el del lantano y el neodimio, necesarios para las baterías que dotan de autonomía a los coches eléctricos. Incluso para la iluminación, como el caso de las LED que a menudo contienen europio y cerio, esenciales para la producción de luz de alta calidad y eficiencia.

A pesar de que, como hemos visto, algunos de estos elementos no son “tan raros”, la mayoría de ellos son difíciles de encontrar en grandes concentraciones lo que complica el proceso de extracción y refino. Por estos motivos las tierras raras son consideradas minerales críticos, cada vez más necesarios para la economía global de forma que una interrupción en la cadena de suministro podría provocar consecuencias graves. 

 

¿Dónde se obtienen las tierras raras? 

Según el American Geosciences Institute, en 1993, el 38% de la producción mundial de tierras raras correspondía a China, el 33% a Estados Unidos, el 12% a Australia y el 5% a Malasia y la India, respectivamente. Sin embargo, en 2008, China representaba más del 90% de la producción mundial y en 2011 el 97% de la producción mundial.   

Dada la necesidad existente de estos materiales para desarrollar tecnologías, se busca cada vez más reducir esta dependencia del gigante asiático. 

Por otro lado, además de este contexto de escasez y monopolio, este “oro verde” tiene graves implicaciones medioambientales. Su producción a menudo se asocia con graves impactos en la naturaleza, ya que los procesos de extracción y refino son altamente tóxicos y generan grandes cantidades de residuos. Por este motivo, la búsqueda de formas más sostenibles de producir y reciclar tierras raras se han convertido en una prioridad en todo el mundo, siendo al mismo tiempo otra estrategia clave para reducir la dependencia de China. 

Localización de depósitos y yacimientos mundiales de tierras raras

Foto de U.S. Geological Survey (USGS) vía Circulareconomy Europe

¿Qué relación hay entre la economía circular y las tierras raras?

Una de las estrategias para reducir la dependencia de China en este aspecto pasa por reducir la utilización de tierras raras reemplazándolas por otros elementos más comunes. Un ejemplo reciente de este giro de guión es la empresa Tesla, que ha confirmado que su próxima generación de motores eléctricos incorporará imanes sin la presencia de tierras raras.

Otra estrategia se apoya en la economía circular y en la gestión eficiente de recursos. Todas las tierras raras son potencialmente recuperables, reutilizables y reciclables aunque, frecuentemente, las tecnologías para hacerlos sean complejas. Un camino muy interesante para recorrer ya que según el experto Simon Jowitt, geólogo económico de la Universidad de Nevada, solo el 1% de las tierras raras del mercado son recicladas.  

A pesar de este escaso porcentaje, este escenario de transición presenta un horizonte esperanzador: la economía circular en la industria de las tierras raras impulsará nuevas oportunidades económicas, sociales y medioambientales, creando una realidad más resistente y sostenible.

 

Compartimos contigo unos enlaces por si quieres saber más: 

• Por qué las tierras raras son esenciales y cómo el hallazgo de un yacimiento en Suecia puede ayudar a Europa a cortar su dependencia de China (BBC).
• Doce bacterias de todo el mundo, reunidas para extraer tierras raras de las cloacas industriales (El País). 
• El otro gran desafío de China: evitar que Estados Unidos y Europa le «puenteen» con las tierras raras (Xataka). 
• The U.S. Wants a Rare-Earths Supply Chain. Here’s Why It Won’t Come Easily (WSJ).
• MINETHIC: así es el proyecto español que impulsa la recuperación de materias primas críticas (Gestoresderesiduos.org). 
• What are rare earth elements, and why are they important? (American Geosciences).

• Recycling rare earth elements is hard. Science is trying to make it easier (Science).