a medida que aumentan las tensiones comerciales entre los EE. Hoy en día, las minas chinas y las instalaciones de procesamiento proporcionan la mayor parte del suministro mundial, y el líder chino Xi Jinping ha insinuado sobre el uso de esto como influencia política en las negociaciones comerciales con la administración del presidente estadounidense Donald Trump., Pero a largo plazo, muchos expertos dicen que el mercado global que involucra estos materiales probablemente sobreviviría incluso si China dejara de exportarlos por completo.
los 17 elementos de tierras raras, que se agrupan cerca de la parte inferior de la Tabla periódica, juegan un papel vital en varias industrias: electrónica de consumo, incluidos los AirPods y iPhones de Apple, tecnologías verdes, como las turbinas eólicas de General Electric y los coches eléctricos Tesla, herramientas médicas, incluidos los escáneres de Philips Healthcare, y hardware militar, como los cazas a reacción F-35. estadounidense., el gobierno los incluye entre los minerales considerados críticos para la seguridad económica y nacional del país, y la administración Trump eximió notablemente a los elementos de tierras raras de los aranceles que impuso a bienes chinos por un valor de 3 300 mil millones. En el otro lado del conflicto comercial, Xi recientemente hizo una visita políticamente simbólica a una de las principales instalaciones de minería y procesamiento de tierras raras de China, y China utilizó aranceles propios para atacar una mina de tierras raras de Estados Unidos en California. Sin embargo, tal postura política de ambos lados puede exagerar la dependencia del mundo del suministro de elementos de tierras raras de China.,
«Los políticos están demasiado alarmados o demasiado envueltos en la idea de la manipulación política de los mercados», dice Eugene Gholz, Profesor Asociado de Ciencias Políticas en la Universidad de Notre Dame. «Hay una gran diferencia entre las empresas individuales que ganan o pierden dinero, y la capacidad a gran escala para obtener influencia política en este mercado en particular.»
el » raro «en el nombre de este grupo de elementos es en realidad un tanto engañoso; el Servicio Geológico de los Estados Unidos los describe como» relativamente abundantes en la corteza terrestre.,»Pero la extracción se complica por el hecho de que en el suelo, tales elementos se mezclan con muchos otros minerales en diferentes concentraciones. Los minerales crudos pasan por una primera ronda de procesamiento para producir concentrados, que se dirigen a otra instalación donde se aíslan elementos de tierras raras de alta pureza., Estas instalaciones realizan procesos químicos complejos que generalmente involucran un procedimiento llamado extracción por solvente, en el que los materiales disueltos pasan por cientos de cámaras que contienen líquidos que separan elementos o compuestos individuales, pasos que pueden repetirse cientos o incluso miles de veces. Una vez purificados, pueden ser procesados en óxidos, fósforos, metales, aleaciones e imanes que aprovechan las propiedades magnéticas, luminiscentes o electroquímicas únicas de estos elementos., La naturaleza fuerte y ligera de los imanes, metales y aleaciones de tierras raras los ha hecho especialmente valiosos en productos de alta tecnología.
China tiene actualmente la mayoría de las instalaciones de separación del mundo, pero si alguna vez dejara de exportar los materiales purificados, existen otras opciones., En el corto plazo, las empresas estadounidenses que dependen de estos minerales probablemente tendrían existencias de inventario para una breve escasez de suministros, dice Gholz, quien se desempeñó entre 2010 y 2012 como asesor principal del subsecretario adjunto de defensa del Pentágono para la fabricación y la Política de bases industriales. Para estirar esas existencias, el mercado general podría dar prioridad a los elementos de tierras raras para aplicaciones cruciales como las tecnologías militares y médicas, al tiempo que obliga a los fabricantes de auriculares o bolsas de golf a pagar más., «No creo que haya una brecha de suministro obvia o un agujero en el que alguien no pueda obtener un Prius o Tesla o lo que sea que esté mirando», dice Gholz.
en el caso de una interrupción más prolongada del suministro Chino, la mina de tierras raras de los Estados Unidos en Mountain Pass, California., probablemente se convertiría en el primer lugar para aumentar la producción, explica Gholz. El propietario anterior de la mina, Molycorp, gastó aproximadamente 1 1.5 mil millones construyendo una nueva instalación de separación para producir concentrados de tierras raras., Sin embargo, no completó el procesamiento posterior necesario para producir materiales de tierras raras purificadas antes de que la empresa quebrara en 2015 debido a la competencia China. El nuevo propietario de la mina, MP Materials, planea reactivar y completar la instalación inactiva para una nueva operación a partir de 2020.
otra alternativa es la compañía australiana Lynas Corp., el único productor de tierras raras significativo del mundo fuera de China., Actualmente opera una mina en Mount Weld en Australia, y envía minerales a una instalación de separación en Malasia que puede purificar los materiales de tierras raras, pero ha surgido una complicación por el hecho de que algunos minerales contienen torio radiactivo. Las preocupaciones ambientales sobre los residuos radiactivos de baja actividad de la instalación de separación llevaron recientemente a Lynas a anunciar que trasladará parte del procesamiento » aguas arriba «(que involucra la radiactividad) a Australia, mientras mantiene el procesamiento» aguas abajo » en Malasia. La compañía también ha anunciado que trabajará con Blue Line Corp, con sede en Texas., para construir una nueva instalación de separación en los EE.UU. para las operaciones a partir de 2022 como muy pronto.
Más allá de las minas existentes, las empresas que excavan en busca de otros recursos podrían comenzar a extraer elementos de tierras raras de depósitos de diferentes materiales. Por ejemplo, los Estados Unidos podrían algún día obtener estos elementos como subproductos de la ceniza de carbón de la planta de energía y los residuos de la minería de carbón. Y el material radiactivo mezclado con minerales podría terminar siendo positivo: si las plantas nucleares basadas en torio resultan viables, la minería expandida de torio también generaría minerales de tierras raras utilizables., Los investigadores incluso han comenzado a investigar una gran concentración de elementos de tierras raras en el lodo de aguas profundas de un depósito en el fondo del océano cerca de Japón.
menos es más
algunas industrias que dependen de elementos de tierras raras están saliendo de la caja y buscando formas de eludir la minería por completo. Después de todo, tales operaciones en China y en otros lugares tienen impactos ambientales significativos que pueden amenazar la salud humana en ausencia de una regulación estricta. La presencia de torio radiactivo en algún mineral es un ejemplo., Además, algunos procesos de extracción y separación implican productos químicos que producen aguas residuales tóxicas. Todos estos subproductos peligrosos requieren un almacenamiento y eliminación escrupulosos.
con China amenazando con militarizar su ventaja cuando se trata de elementos de tierras raras, más empresas pueden invertir en innovaciones que podrían reemplazar estos materiales con otra cosa. Gholz señala un incidente de 2010 en el que China cortó temporalmente a Japón de su suministro de elementos de tierras raras., Después, los fabricantes de automóviles japoneses como Toyota y Honda comenzaron a desarrollar motores de automóviles híbridos que redujeron en gran medida o incluso eliminaron elementos de tierras raras, como terbio y disprosio, de los potentes imanes utilizados en los motores eléctricos.
durante el susto de suministro de 2010, otras grandes industrias que utilizaron elementos de tierras raras también descubrieron que podían prescindir de algunos de ellos. Los operadores de refinerías de petróleo dejaron de usar temporalmente el elemento de tierras raras lantano, que mejora la eficiencia de la refinación de petróleo, cuando el precio subió., La industria de la fabricación de vidrio abandonó en gran medida el uso del elemento de tierras raras cerio para el pulido. Aunque las industrias relacionadas con la seguridad nacional no podrían renunciar por completo a los minerales de tierras raras, Gholz piensa que la demanda de las fuerzas armadas estadounidenses podría ser «fácilmente satisfecha con la producción No China» porque esta necesidad representa menos del 5 por ciento del mercado total.
Reducir, Reutilizar, Reciclar
en cualquier caso, una variedad de industrias seguirán dependiendo en gran medida de los minerales de tierras raras. Para obtenerlos sin depender de chinos o estadounidenses., las minas, podrían reciclar los elementos que ya se utilizan en los productos, dice Eric Schelter, profesor de química en la Universidad de Pennsylvania, cuyos proyectos de investigación incluyen el desarrollo de nuevos procesos químicos para separar los elementos de tierras raras del mineral. «El atractivo aquí es que ya ha habido un aporte significativo de energía y una producción de residuos para purificar los elementos de tierras raras de sus materiales minerales», dice. «Simplemente tirarlos a la basura es por lo tanto un desperdicio, teniendo en cuenta que en los dispositivos tecnológicos, generalmente son relativamente puros en comparación con sus minerales.,»
señaló muchos proyectos de investigación en laboratorios académicos y gubernamentales: estos últimos incluyen el Instituto de materiales críticos del Departamento de energía de los Estados Unidos en el laboratorio Ames y el Laboratorio Nacional Oak Ridge. Por ejemplo, los elementos de tierras raras como el neodimio y el disprosio se combinan con frecuencia en imanes permanentes. Para separarlos, el laboratorio de Schelter ha desarrollado procesos químicos que pueden disolver selectivamente un elemento de tierras raras mientras que el otro permanece sólido., Es un «enfoque rápido y eficiente para la separación de metales», dice, pero el costo actualmente no es competitivo con la minería. Sin embargo, piensa que eso podría cambiar porque el precio de mercado de los elementos de tierras raras se mantiene actualmente «artificialmente bajo»—no tiene en cuenta el costo del tratamiento y manejo de residuos durante los procesos de extracción y separación. Si las versiones recicladas de estos materiales se comercializaran como alternativas más limpias a los elementos de tierras raras extraídos, podría alentar a las empresas que buscan una imagen más ecológica a pagar más por ellos.,
«Los consumidores reconocen la importancia del café de libre comercio y las consecuencias de los diamantes de sangre», dice Schelter. «Es lógico pensar que el cobalto ético y los elementos de tierras raras limpios o reciclados pueden contribuir a una imagen más sostenible para esta industria.»
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