La necesidad de utilización de nuevas materias primas estratégicas, metales de aplicación para alta tecnología (high tech metals), para el desarrollo de componentes en diferentes campos como la electrónica de consumo (“smartphones”, ordenadores y “laptop”, televisiones, etc.), sistemas de defensa y tecnología militar avanzada, paneles solares, baterías para coches eléctricos, impresoras 3D, turbinas eólicas, dispositivos de almacenamiento de electricidad, etc.; ha generado la necesidad de reorientación de la extracción minera hacia nuevas materias primas.
ILUSTRACIÓN I. MATERIAS PRIMAS PARA ALTA TECNOLOGÍA. FUENTE: ANÓNIMA
Dentro de los recursos minerales que se han convertido en estratégicos y que están experimentando una fuerte demanda, destacan el cobalto, níquel, magnesio, litio, y grafito, las denominadas “tierras raras”.
Las principales tecnologías emergentes que necesitan materias primas fundamentales son el óxido de estaño, antimonio y los microcondensadores (antimonio), las baterías de iones de litio y los combustibles sintéticos (cobalto), los módulos fotovoltaicos de capa fina, los circuitos integrados y los diodos emisores de luz blanca (galio), el cable de fibra óptica y las tecnologías ópticas infrarrojas (germanio), las pantallas y los módulos fotovoltaicos de capa fina (indio), las pilas de combustible y los catalizadores (platino –PGM–), los catalizadores y la desalación de agua de mar (paladio –PGM–), los microcondensadores y las ferroaleaciones (niobio), los imanes permanentes y la tecnología láser (neodimio –tierra rara–) y los microcondensadores y la tecnología médica (tantalio).
ILUSTRACIÓN II. CONCENTRACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE MATERIAS PRIMAS MINERALES FUNDAMENTALES.
FUENTE: MEMO 10/263.
Para tener un orden de magnitud, un ordenador portátil (“laptop”) lleva aproximadamente entre 30 – 65 gramos de cobalto, 2,40 gramos de “tierras raras”, 1,7 gramos de tántalo, 0,54 gramos de oro y plata, 0,05 gramos de elementos del grupo del platino y unos 0,04 gramos de indio, galio y germanio.
Dentro de los diferentes minerales estratégicos, podemos destacar en la actualidad:
- Cobalto: Se ha convertido en un producto estrella y muy codiciado por los inversores, los cuales están guardando grandes cantidades de cobalto ante la necesidad de este material por las grandes empresas tecnológicas. El cobalto era principalmente utilizado hasta no hace muchos años con fines meramente estéticos y ornamentales, utilizándose como pigmento para teñir de azul oscuro cerámicas; así como para proteger piezas de joyería o bisutería de la corrosión, al cubrirlas con cobalto galvanizado. Asimismo, se ha utilizado tradicionalmente como elemento básico para realizar aleaciones de materiales resistentes (aleaciones de acero), siendo un material muy utilizado para la fabricación de turbinas de aviones por su elevada dureza. Sin embargo, hoy en día se encuentra presente en casi cualquier dispositivo tecnológico doméstico (“smartphones”, ordenadores, etc.), así como en las baterías de los vehículos eléctricos e «“híbridos”; transformándose en un metal indispensable para prolongar la duración de las baterías de ion de litio, por lo que la autonomía de los vehículos eléctricos dependerá de su uso. El cobalto ha sido habitualmente un metal secundario, que se hallaba en minas en las que se extraía cobre o níquel. Hoy en día podemos afirmar que este metal se ha convertido en estratégico en apenas 2 años, vislumbrándose como el “nuevo petróleo”.
ILUSTRACIÓN III. COBALTO PURO. FUENTE: ANÓNIMO
La razón es que el cobalto tiene la cualidad de potenciar las propiedades de otros metales como el litio, que se ha vuelto el componente más usado en las baterías, al aumentar la autonomía de las baterías de éste.
- Litio: Es el elemento base de las baterías de smartphones, tabletas, ordenadores y en las baterías de vehículos eléctricos e “híbridos”; se utiliza también en otros sectores, como la producción de lubricantes, vidrio, cerámica, aires acondicionados, cementos, adhesivos, industria farmacéutica, armas nucleares, etc. Durante décadas este metal se ha empleado mayoritariamente por la industria cerámica y del vidrio , para uso médico e incluso para la fabricación de fuegos artificiales. Precisamente, el “boom” del mercado de los vehículos eléctricos ha disparado la demanda y el precio de este metal, al ser la materia prima utilizada en las baterías que alimentan a estos coches. Según “Goldan Sachs”, la demanda en 2.025 de este metal será 11 veces superior a la de ahora, llegando a alcanzar las 300.000 Toneladas. Los pronósticos anuncian que las fuentes de petróleo se podrían agotar en 40 – 50 años y el litio aparece como uno de sus sustitutos; de ahí que “Goldan Sachs” , denomine al litio como la “nueva gasolina” .
ILUSTRACIÓN IV. LITIO. FUENTE: ANÓNIMO
Es de destacar que alrededor del 60-80% de las reservas de litio conocidas en el planeta, dependiendo de la fuente consultada, se concentra en el denominado “Triángulo del Litio” ; el cual está formado por el “Salar de Uyuni” (Bolivia), el “Salar de Atacama” (Chile), el “Salar del Hombre Muerto” (Argentina).
ILUSTRACIÓN V. TRIÁNGULO DEL “LITIO” (ARGENTINA, CHILE Y BOLIVIA).
FUENTE: ANÓNIMO
Tierras raras: Son un conjunto de elementos químicos metálicos claves que se utilizan para la fabrican de productos sofisticados y de alta tecnología como turbinas eólicas, coches eléctricos, aleaciones, armamento de precisión, tecnología militar , electrónica de consumo, tales como la televisión, el “ipod”, el “iphone” y medicina nuclear, tales como los aparatos de resonancia magnética.
Son metales blandos de color gris, brillo intenso y óxidos, son los 15 elementos categorizadas como lantánidos de la tabla periódica de los elementos más los metales de transición “escandio” e “itrio”. De estos factores los más conocidos son: samario, terbio, erbio, cerio, lantano, europio o neodimio.
ILUSTRACIÓN VI. ELEMENTOS DE “TIERRAS RARAS”. FUENTE: EL PAÍS
Las “tierras raras” están siendo fundamentales para el desarrollo de energías más limpias, como los vehículos eléctricos y las turbinas de aerogeneradores; no obstante, la extracción de estos materiales es un proceso altamente contaminante, dado que implicar procesar elevadas cantidades de material para obtener una pequeña cantidad de estos metales.
ILUSTRACIÓN VII. PRODUCCIÓN DE TIERRAS RARAS EN 2014 EN TONELADAS MÉTRICAS.
FUENTE: EL PAÍS
La extracción de “tierras raras” provoca altos niveles de contaminación ambiental por medio del desecho de materiales radioactivos producidos, como lo son el torio y el uranio; dañando los suelos aledaños, incapacitándolos para su producción agrícola y animal, lo que representa un gran impacto social dentro de las comunidades cercanas a las mina.
Durante la explotación y procesamiento de estos metales se crean grandes cantidades de desechos (tóxicos, radiactivos, gases y polvos).
ILUSTRACIÓN VII. DESECHOS GENERADOS POR LAS “TIERRAS RARAS”. FUENTE: EL PAÍS
Para tener un orden de magnitud, la obtención de una tonelada de “tierras raras” genera alrededor de 9.000 y 12.000 metros cúbicos de gases, ricos en polvo concentrado; conformado por ácido sulfúrico, dióxido de azufre y ácido fluorhídrico, cerca de una tonelada de restos radioactivos y más de 75.000 litros de agua acidificada.
Autor: José Ramón Noguera. Docente del Máster en MBA en Dirección de Empresas y Gerencia de Proyectos de Ingeniería y Construcción de EADIC.
