En 1788 en Ytterby, un pequeño pueblo localizado en una de las muchas islas del archipiélago de Estocolmo, en Suecia, un minero encontró una extraña roca negra. En 1794 se identificó como un nuevo tipo de “tierra”, que es como se les decía a los elementos solubles en ácido.
Ytterby es un poblado excepcional, pues los nombres de al menos cuatro elementos de la tabla periódica fueron nombrados en su honor y sus alrededores dieron nombres a otros tantos que forman parte de un mismo grupo, el de las tierras raras.
Para colmo, esas tierras raras, por sus propiedades eléctricas y magnéticas, son fundamentales para la tecnología contemporánea, en particular para la que tiene que ver con la sustentabilidad, y, por tanto, serán determinantes para la supervivencia de la humanidad sobre la Tierra y son ejes de diversos conflictos geopolíticos.
Aunque las tierras raras han tenido cierta importancia económica desde principios del siglo XIX e incluso tuvieron un papel destacado en la creación de las bombas atómicas, fue en 2010 cuando el público en general se percató de su existencia, pues China detuvo las exportaciones de estos elementos a Japón por una disputa territorial.
“En ese momento, China producía el 97% del suministro mundial de tierras raras, que son esenciales para una gama diversa y en expansión de tecnologías de comunicaciones, energía, información y militares” explica Julie Michelle Klinger, investigadora de la Universidad de Boston en su análisis histórico de esta familia química.
Sin embargo, hace unos cinco meses, por una especie de justicia geológica, se descubrió en Suecia un enorme yacimiento de tierras raras y eso parece estar cambiando las cosas.
Detrás del nombre
El nombre castellanizado del pueblo sueco es Iterbio, y directamente se le pasó al elemento cuyo símbolo es Yb (por cómo se escribe el nombre del pueblo en sueco); además, con variaciones, el pueblo le dio sus nombres a las tierras raras erbio (Er), terbio (Tb) e itrio (Y).
Ubicadas en las mismas zonas de la tabla periódica, están las tierras raras holmio (Ho), que es el nombre que en latín se le daba a Estocolmo; el tulio (Tm), por Thule, que es como griegos y romanos llamaban a las zonas más al norte incluso las que consideraban “el límite del mundo conocido”, como Islandia, Groenlandia o Escandinavia, y el escandio (Sc) se debe al nombre actual de la misma zona.
Estirando el mapa de coincidencias, se incluye el gadolinio (Gd), el primer elemento de esta familia que fue descubierto y que debe su nombre a la gadolinita, como se llamó al mineral que conformaba la piedra negra descubierta en 1778, por del finlandés Johan Gadolin.
Las tierras raras en realidad no son tan escasas como su nombre sugiere; de hecho, algunas son bastante abundantes. El nombre se debe a que son difíciles de localizar en sus formas minerales pero aún más de aislar y purificar.
Llegada al poder
Durante el primer siglo después de haber sido descubiertas, las tierras raras no sirvieron para casi nada, pero durante el siglo XIX, sus propiedades eléctricas y magnéticas les empezaron a abrir un lugar en las tecnologías.
Más tarde, agrega Klinger, “la carrera de armamentos nucleares dependía de las tierras raras, tanto de los elementos como de las técnicas de separación”, y fue parte de lo que definió las tensas décadas de mediados del siglo XX antes del surgimiento.
También la energía nuclear con fines pacíficos requiere de estos elementos, como el prometio (Pm, nombrado por el titán Prometeo), que se usa en las baterías nucleares, y el samario (Sm), en el manejo de los materiales radiactivos. Además, la refinación de petróleo también requiere de estos elementos.
China hizo su primera prueba de un arma nuclear en 1964. A partir de ahí, los líderes del gobierno central hicieron una reorganización de los programas de investigación y desarrollo enfocándose en la tierras raras y otros metales, lo que condujo a su dominio casi total de la minería, el procesamiento y por tanto del mercado para 2010 y que en esencia sigue hasta la actualidad. De esta forma, las tecnologías fundamentales para la sustentabilidad y la producción de energías renovables que requieren de las propiedades de las tierras raras dependen de China.
Por ejemplo, una pequeña cantidad de rodio (Rh), el elemento más caro del mundo, es fundamental para que funcionen los convertidores catalíticos; también el gadolinio se puede usar con este propósito, además de en las memorias de computadoras y teléfonos, en superconductores de alta temperatura y en las baterías de combustible de óxido sólido; el terbio se usa en las celdas de combustible que dan poder a los motores de los automóviles eléctricos, y el neodimio (Nd) es fundamental para esos mismos motores.
Otra forma de verlo es que un generador de energía eólica requiere para su construcción de 335 toneladas de acero, pero no puede funcionar sin unas dos toneladas de distintas tierras raras.
Según Klinger, “algunos han atribuido erróneamente el monopolio de tierras raras de China al determinismo geológico: que China posee más elementos de tierras raras que cualquier otro país es una ficción obstinadamente popular”. Así, aunque China tiene alrededor de la mitad de las reservas que hasta la fecha se han encontrado, otros países están buscando las suyas.
La competencia
En 2013, el Departamento de Energía de Estados Unidos creó el Critical Materials Hub, que se ha llamado el “Proyecto Manhatan de las tierras raras”, el cual incluye “cuatro laboratorios nacionales, más de una docena de universidades y más de 30 socios de la industria” para que el acceso a los materiales “no sea un impedimento para la comercialización de tecnologías de energía limpia”.
Por su parte, el pasado 16 de marzo, y en buena medida como una respuesta a “la invasión de Ucrania por parte de Rusia”, la Unión Europea creó el Acta de Materias Primas Fundamentales a fin de “garantizar unas cadenas de suministro seguras y sostenibles para el futuro ecológico y digital de la Unión Europea”.
Las estimaciones de la Unión Europea indican que la demanda de la región de tierras raras se multiplicará por 4.5 para 2030 y por 5.5 para 2050, para cumplir con la reforma que hicieron del mercado de la electricidad y con la Ley sobre la Industria de Cero Emisiones Netas sin perder competitividad.
Afganistán, Nueva Zelandia y varios países africanos han encontrado yacimientos, mientras que en Europa lo han hecho Dinamarca (en Groenlandia), Finlandia, Grecia y España; aunque ninguno supera al anunciado el 12 de enero de este año por Suecia que tiene alrededor de un millón de toneladas de óxidos de estos metales.
Epílogo de búsqueda en México
México, por su gran actividad volcánica, bien podría tener yacimientos de tierras raras; de hecho en 2014 la revista Petroquimex dio a conocer un proyecto de exploración encabezado por Lorenzo Martínez Gómez, del Instituto de Ciencias Físicas de la UNAM.
El proyecto hacía énfasis en una zona geológica llamada Oaxaquia, que se encuentra en partes de Oaxaca, Tamaulipas, Coahuila, Durango, Sinaloa y Sonora y que tiene “rocas del grupo de las pegmatitas” que contienen tierras raras, se señaló en Petroquimex.
“Destacan en Oaxaca sitios de concentraciones excepcionalmente altas de tierras raras como cerio, lantano, neodimio, praseodimio, samario, europio, gadolinio, terbio e itrio”, algunos de los cuales tienen “valor tecnológico estratégico”, le dijo Martínez a la revista.
Sin embargo no hay menciones públicas del proyecto posteriores al 2015 y Martínez falleció en mayo de 2020… Tal parece que las tierras son otra pista en la que vamos rezagados.
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