Una nueva investigación presenta una alternativa a la minería de metales esenciales de tierras raras: The Indicator from Planet Money: NPR

SYLVIE DOUGLIS, FIRMA: NPR.

(SONIDO SONIDO DE "DESPERTAR AL FUEGO" DE DROP ELECTRIC)

DARIAN WOODS, ANFITRIÓN:

Este es EL INDICADOR DEL DINERO DEL PLANETA. Soy Darian Woods.

PADDY HIRSCH, ANFITRIÓN:

Y yo soy Paddy Hirsch. En el corazón de cada pieza de maquinaria impulsada por electricidad se encuentra el humilde imán. Por supuesto, lo sabes por tu clase de física en la escuela secundaria, Darian, ¿verdad?

MADERAS: Ah, sí. Yo estaba en primera fila.

HIRSCH: De todos modos, la mayoría de los imanes, como el de su reloj de pilas, por ejemplo, son baratos y fáciles de producir. Pero los imanes de la maquinaria de alta tecnología, como los motores de los vehículos eléctricos o, no sé, las turbinas de los transbordadores espaciales, son muy diferentes.

MADERAS: Estos llamados imanes permanentes están sujetos a calor y presión intensos. Y para hacer los realmente de alta gama, se necesita un ingrediente especial: las tierras raras. Estos son elementos que pueden ser difíciles de encontrar y aún más difíciles de extraer y refinar.

HIRSCH: Sí. Y la gran mayoría de las tierras raras en este momento se producen en China, lo que significa que China domina ese mercado. Sin embargo, recientemente, los científicos descubrieron una manera de producir un metal en un laboratorio que podría usarse para fabricar imanes de alta gama sin utilizar tierras raras.

MADERAS: El metal se llama tetrataenita. Y en el programa de hoy vamos a descubrir qué es, cómo se elabora…

HIRSCH: ...Y cómo llegó desde el espacio.

MADERAS: Así es. Y vamos a escuchar cómo podría transformar no sólo el mercado de tierras raras y los imanes permanentes, sino también el equilibrio del poder tecnológico entre China y Occidente. Todo eso vendrá después del descanso.

(SONIDO SONIDO DE LA MÚSICA)

HIRSCH: Para entender todo sobre la tetrataenita, llamamos a uno de los científicos que ayudó a fabricarla en el laboratorio.

LAURA HENDERSON LEWIS: Soy Laura Henderson Lewis. Soy profesor de ingeniería mecánica e ingeniería química en la Universidad Northeastern en Boston, Massachusetts.

WOODS: También atrapamos a un inversor que rastrea tecnologías que utilizan tierras raras.

JONATHAN HYKAWY: Mi nombre es Jonathan Hykawy y soy el presidente de Storm Crow Capital Ltd.

HIRSCH: Jonathan está tremendamente entusiasmado con la noticia de que los científicos pueden encontrar una manera de crear un metal que podría eliminar la necesidad de utilizar tierras raras en algunos imanes de alta gama.

HYKAWY: Este nuevo descubrimiento, este anuncio de tetrataenita, es una de las cosas más interesantes que he visto en el espacio, y miro una docena de este tipo de descubrimientos por semana. El noventa y nueve coma nueve por ciento de ellos nunca llegarán a ser comerciales. Éste realmente podría hacerlo.

WOODS: La tetraenita no es un metal desconocido, pero Laura dice que es bastante extraordinario.

LEWIS: La tetraenita es un mineral cósmico y fue descubierto y nombrado por primera vez en la década de 1980.

HIRSCH: Y cuando Laura dice que la tetrataenita es cósmica, quiere decir que en su forma natural, literalmente proviene del espacio exterior.

LEWIS: Sólo se encuentra en unos pocos meteoritos. Algunos de ellos están en el Smithsonian.

WOODS: Está hecho de dos metales comunes, hierro y níquel, que se unieron y se enfriaron durante mucho, mucho tiempo mientras el meteorito giraba en el cosmos.

LEWIS: Y eso no sucede muy rápidamente de forma natural. Por lo tanto, pueden pasar desde muchos millones hasta mil millones de años para formar un gran trozo de tetrataenita.

HIRSCH: Y replicar un proceso de enfriamiento de mil millones de años en un laboratorio es un desafío y, tal vez no sea sorprendente, bastante costoso.

WOODS: Quiero decir, buena suerte para conseguir un contrato de arrendamiento por ese período de tiempo.

HIRSCH: (Risas) Sí. Pero Jonathan Hykawy dice que los beneficios son potencialmente enormes. Esto se debe a que el hierro y el níquel son muy baratos en comparación con las tierras raras como el neodimio o el terbio que actualmente necesitamos usar cuando fabricamos imanes permanentes de alto rendimiento.

HYKAWY: Hoy en día, el óxido de neodimio se cotiza a unos 100 dólares. Cuesta 104 dólares el kilo. El óxido de terbio, que es uno de los materiales que permite que los imanes fabricados con él funcionen a temperaturas mucho más altas de lo normal, se cotiza a unos 1.900 dólares el kilogramo.

WOODS: Pero el níquel y el hierro, por otro lado, se comercializan a menos de 25 dólares el kilogramo. Así que aquí se pueden ver las implicaciones de ahorro de costos si podemos fabricar imanes permanentes con materiales tan económicos.

HYKAWY: Tiene la posibilidad y el potencial de paralizar el mercado existente de tierras raras.

HIRSCH: ¿Paralizante? Wow eso es...

WOODS: Lo escuchaste aquí primero. Cuidado, mercado de tierras raras.

HIRSCH: Sí. Y las tierras raras son caras no porque sean difíciles de extraer, aunque algunas lo son. El problema es que normalmente se combinan con otros materiales, y es el proceso de separarlos para conseguir ese elemento en bruto lo que resulta tan difícil.

HYKAWY: Sacas el mineral del suelo. Lo mueles. Lo beneficias. Sacas esos minerales que contienen tierras raras. Los sometes a una lixiviación ácida para extraer los metales. Sacar las tierras raras individualmente es extremadamente difícil.

WOODS: Estados Unidos solía ser líder en el negocio de las tierras raras en la década de 1980, pero Laura dice que la producción era tan costosa y tan complicada que Estados Unidos decidió subcontratarla a China.

LEWIS: Entonces, China no solo fue bendecida con un gran depósito de elementos de tierras raras (está en el interior de Mongolia), sino que también estuvo dispuesta a instalar la infraestructura para separar estos elementos. Y Estados Unidos no estaba particularmente interesado en hacer eso, especialmente si China lo hiciera por unos gastos generales reducidos porque el procesamiento no es particularmente respetuoso con el medio ambiente.

HIRSCH: Y 30 años después, dice Jonathan, China efectivamente posee el mercado de tierras raras.

HYKAWY: Casi todo el procesamiento en cantidad en términos de separación de óxido de neodimio puro, óxido de praseodimio puro o una mezcla de los dos que sea lo suficientemente pura para usarse en imanes se realiza en China. Casi toda la conversión de esos materiales de óxido en metales se realiza en China, y una proporción muy grande de la fabricación real de aleaciones magnéticas se realiza en China.

HIRSCH: China controla más del 71% de la extracción mundial y el 87% de la capacidad mundial de procesamiento de tierras raras. También fabrica más del 80% de los imanes permanentes del mundo.

WOODS: Jonathan dice que si la tetrataenita es un éxito viable, la mayoría de los imanes permanentes podrían producirse a una fracción de su costo actual. Esto pondría patas arriba el mercado de los imanes y también el mercado de las tierras raras.

HYKAWY: Esto supondrá una perturbación bastante grande para muchas empresas. Las empresas chinas o los productores tendrán que empezar a preocuparse por cómo será su economía si sólo venden una fracción de lo que solían vender.

HIRSCH: Los imanes que van en su scooter eléctrico o en su aire acondicionado serían más baratos, lo que sería una ventaja para los consumidores. Pero podría haber un gran inconveniente. Algunas tierras raras podrían terminar encareciendo porque habría menos incentivos para extraerlas.

WOODS: Y eso podría ser un problema para muchas otras industrias, y eso se debe a que las tierras raras no solo se utilizan en la fabricación de imanes. También son componentes clave en todo tipo de aplicaciones de alta tecnología, desde fibra óptica hasta escáneres de radiación y equipos militares avanzados.

HYKAWY: Si de repente la industria de tierras raras no puede darse el lujo de extraer el material del suelo porque no podemos vender materiales magnéticos, la disponibilidad de cosas como lutecio, erbio para la industria de fibra óptica y algunas de estas otras pequeñas cantidades, Como resultado, las tierras raras se verán afectadas.

WOODS: Y estos mercados no son enormes. El mercado de tierras raras oscila entre 12.000 y 16.000 millones de dólares al año. Y sólo por escala, eso es aproximadamente el tamaño del mercado global de ginebra.

HIRSCH: Ah, ¿en serio?

WOODS: Imanes permanentes, unos 34 mil millones, aproximadamente el tamaño del mercado mundial de jugo de naranja.

HIRSCH: Algo menos interesante. Por lo tanto, la perturbación del mercado de imanes o del mercado de tierras raras no perjudicaría tanto a China desde el punto de vista financiero. Pero estratégicamente, esa es otra cuestión. La demanda de imanes permanentes de alta gama está creciendo rápidamente, y estos imanes son vitales para todo tipo de productos que serán cada vez más importantes a medida que el mundo haga la transición hacia una economía de energía limpia. Por supuesto, me refiero a cosas como vehículos eléctricos, aires acondicionados industriales y turbinas eólicas.

WOODS: Por eso a China le interesa mantenerse en la cima de los mercados de imanes y tierras raras, y Estados Unidos lo sabe. Y es por eso que se ha hablado de que Estados Unidos regrese al negocio de las tierras raras. Pero Estados Unidos sólo tiene una mina en funcionamiento en este momento. Eso es en California. Y poner en línea nuevas instalaciones llevará años.

HIRSCH: Lo que hace que la producción de tetrataenita en el laboratorio parezca un regalo de tecnología mágica alienígena del espacio exterior, que en cierto modo lo es, sólo que sin los extraterrestres. Pero Laura Lewis, de Northeastern, dice que no es una solución rápida.

LEWIS: Tener esto no es lo mismo que tener un imán. A menudo uso la analogía: puedes tener un material para hacer un ladrillo, pero tienes que juntar los ladrillos para hacer una pared. Y luego ese muro forma el Taj Mahal.

WOODS: Ella dice que no hay garantía de que la tetrataenita de laboratorio funcione tan bien como los pequeños trozos de metal extraídos de los meteoritos. Incluso si así fuera, nada sucederá de la noche a la mañana.

HIRSCH: Sí. En el mejor de los casos, dice, podrían pasar entre cinco y ocho años antes de que la tetrataenita pueda marcar una diferencia significativa en el negocio de producción de imanes o en los mercados de tierras raras. Hasta entonces, continúa la carrera para competir con China y asegurar nuevas fuentes de tierras raras: lejos en el desierto australiano, en las profundidades del lecho marino de Japón, tal vez en el espacio exterior.

WOODS: Quiero decir, una vez que te quedas sin tierra, supongo que ese es el lugar al que tienes que ir.

HIRSCH: Es la última frontera.

WOODS: Después de todo, es la última frontera.

(SONIDO SONIDO DE LA MÚSICA)

HIRSCH: Este programa fue producido por Noah Glick con ingeniería de Maggie Luthar. Dylan Sloan comprobó los hechos. Viet Le es nuestro productor senior. Kate Concannon edita el programa. Y EL INDICADOR es una producción de NPR.

WOODS: ¿Es meteorito o meteorito, Paddy?

HIRSCH: Así que aquí está la cuestión: cuando está en el espacio, es un meteoroide.

MADERAS: Está bien.

HIRSCH: Cuando golpea la atmósfera y arde, tienes esa estrella fugaz, es un meteoro. Y si sobrevive y golpea la Tierra, es un meteorito.

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