SUPERAR LA ESCASEZ DE TIERRAS RARAS GRACIAS A LA ECONOMÍA CIRCULAR

En este artículo, Neil Ballinger, jefe de EMEA del proveedor de piezas de automatización EU Automation, analiza la importancia de las tierras raras en el sector de la fabricación y explica cómo un modelo de economía circular puede ayudar a limitar su uso.

Según el autor de The Structure of Rare-Earth Metal Surface, los elementos de las tierras raras que utilizamos hoy en día surgieron de una explosión de supernova hace unos diez mil millones de años. Se encuentran en numerosos artículos que forman parte de nuestra vida diaria: dentro de las bombillas fluorescentes, en los discos duros de los ordenadores, teléfonos móviles, vehículos eléctricos y muchos otros productos de uso cotidiano.

Físicamente, las tierras raras no son escasas. Son incluso más comunes en la corteza terrestre que muchos otros metales, como el oro, el uranio o el estaño. Sin embargo, se consideran raras porque sus concentraciones explotables son menos comunes que las de la mayoría de otros minerales. Dado que no hay forma de reproducirlos artificialmente, únicamente contamos con un suministro limitado de estos materiales y no es posible encontrar una alternativa a ellos.

Aplicaciones de las tierras raras
Con propiedades magnéticas, catalíticas y ópticas únicas, las tierras raras se usan ampliamente en muchas tecnologías de alta tecnología y bajas emisiones de carbono, desde discos duros, vehículos eléctricos y cables de fibra óptica hasta sistemas de orientación de misiles, dispositivos médicos y tecnologías de energía limpia.

Cinco minerales de tierras raras —el tantalio, la plata, el litio, el galio y el indio— se utilizan de manera generalizada en tecnologías modernas. Por ejemplo, el tantalio se ha utilizado habitualmente en los condensadores electrónicos de ordenadores y teléfonos móviles debido a su capacidad de almacenamiento de energía. Gracias a su baja tasa de fallos, también se ha utilizado en electrónica automotriz y aeroespacial, energía atómica y turbinas eólicas.

El galio, otro mineral de tierras raras importante, se utiliza en su forma líquida para interfaces hombre-máquina (IHM), pantallas y paneles solares. Dado que tiene un punto de fusión bajo pero un punto de ebullición alto, se utiliza en compuestos de arsénico de galio (GaAs) y nitrito de galio (GaN) en semiconductores por sus propiedades de termotransferencia y refrigeración.

Escasez de suministro
El complicado proceso de reciclaje y los impactos medioambientales de los minerales de tierras raras son algunas de las razones por las que escasean. Algunos minerales como el oro se pueden extraer a partir de tecnologías antiguas mediante el reciclaje. Sin embargo, es más difícil reciclar minerales de tierras raras porque el proceso, conocido como fundición, consume mucha energía, puede producir emisiones nocivas y requiere procesos de separación posteriores.

El hecho de que hoy en día tengamos más artículos tecnológicos pero no sepamos cómo reutilizarlos o reciclarlos también contribuye a la escasez de las tierras raras. Según una encuesta de Ipsos MORI encargada por la Royal Society of Chemistry, el 51 % de los hogares del Reino Unido tiene al menos un dispositivo electrónico que no utiliza. De ellos, el 82 % no tiene previsto reciclar ni vender sus dispositivos. Acumular tecnologías redundantes se ha vuelto aún más habitual durante la pandemia de COVID-19, cuando muchas personas se han pasado al teletrabajo y la educación a distancia.

Los elementos de tierras raras se utilizan para producir imanes permanentes de alta resistencia que han permitido la producción de electrónica de consumo, como teléfonos móviles y ordenadores portátiles, así como tecnologías de automatización adoptadas en la fabricación. Por ejemplo, los servomotores dependen de materiales magnéticos que contienen neodimio y disprosio. Si no se adopta ninguna medida, el rápido aumento de la demanda de tierras raras magnéticas como el neodimio, el praseodimio, el disprosio y el terbio podría superar sus suministros en las próximas dos décadas.

Economía circular
Para contribuir a limitar el uso mundial de tierras raras, los fabricantes podrían plantearse sustituir su modelo de economía lineal tradicional por uno circular. En el modelo de economía circular, los productos y materiales se recuperan y regeneran al finalizar sus vidas útiles. De esta forma, cuando las piezas de automatización que contienen tierras raras se averíen, el abastecimiento de piezas obsoletas o reacondicionadas podría ser una solución más sostenible.

www.euautomation.com