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Las tierras raras se componen de una mezcla de óxidos e hidróxidos de los elementos del bloque "f" de la tabla periódica, y van del lantano al lutecio, pasando por el escandio y el itrio. Estos elementos tienen radios iónicos muy parecidos, es decir que la distancia entre el átomo y el electrón que gira más alejado a él, es más o menos la misma. Y muestran comportamientos químicos igualmente parecidos que hacen difícil su separación.

Aunque el nombre de tierras raras puede hacer pensar que se trata de elementos con escasa abundancia en la corteza terrestre, no es así. Algunos elementos, como cerio, itrio y neodimio son más abundantes que el plomo; y el tulio –que es la tierra rara más escasa– es más abundante que el oro y el platino.

El término rara surgió en los albores de la química moderna (a principios del siglo XX), para designar a elementos que eran muy difíciles de separar de los minerales que los contenían, y no se les encontraba utilidad alguna. La denominación de tierra es más antigua, y responde a la forma en que se llamaba a los óxidos.

Los metales de las tierras raras integran el mundo de los lantánidos, y tienen propiedades químicas muy extrañas, que los hacen muy útiles para la electrónica y la alta tecnología.

Por ser muy reactivos, se oxidan y forman compuestos con bastante facilidad, lo que determina que su extracción y refinado sea altamente complejo y, por lo tanto, costoso. Tan complejo es aislar estos elementos, que los primeros éxitos en ese sentido ocurrieron recién después de 1950, ya iniciada la era nuclear.

El despertar del gigante

Lo oneroso de los métodos de extracción y refinado que debían aplicarse para elementos cuya aplicabilidad no era del todo clara, hizo que aún después de encontrar la forma de aislarlos, siguieran siendo prácticamente ignorados por la industria. Hasta que la electrónica y la alta tecnología hicieron su avasalladora irrupción en la vida moderna.

A partir de allí, laboratorios que desarrollaban los componentes de equipos informáticos que hoy son moneda corriente, volvieron su mirada a este grupo olvidado de la tabla periódica, y encontraron que esas extrañas propiedades que los habían mantenido al margen, eran las que se necesitaban para la nueva etapa.

Así, las tierras raras se han convertido en elementos imprescindibles para fabricar pantallas planas, computadoras, teléfonos móviles, motores y generadores eléctricos, entre otras miles de cosas. De hecho, hay científicos que afirman, no sin razón, que el mundo moderno se ha construido sobre las tierras raras.

Tierras raras, países pragmáticos

La obtención de tierras raras para la industria tiene sus dificultades.

Las concentraciones de lantánidos en los minerales extraídos son muy bajas, lo que implica que se necesita procesar altas cantidades de material para lograr unos pocos kilogramos.

Por otra parte, la tecnología disponible para separación y refinado implica grandes riesgos de contaminación, elevando los costos.

La combinación de ambos factores, define como principales productores, de entre los países que posean yacimientos de tierras raras, a los que cuenten con bajo costo laboral y una política medioambiental adaptable a sus propias estrategias de desarrollo.

Y nadie mejor que China para ofrecer adaptabilidad legal y mano de obra barata si su conducción decide que eso la favorece. Ese es el motivo por el cual más del 95% de la producción de tierras raras viene de China.

En los últimos años, ese país concesionó a las potencias mineras, la exploración y explotación de tierras raras en su territorio, y una vez alcanzada una posición dominante en el mercado y el control de la tecnología para obtenerlas, comenzó a aplicar medidas para hacer uso de ese poder. A mediados de año, el gigante asiático comenzó a reducir los permisos de exportación de tierras raras, privilegiando el suministro a su propia industria y permitiendo la comercialización solamente del excedente. Al mismo tiempo, ha dispuesto que la participación de empresas chinas en el negocio minero sea cada vez mayor, por lo que las empresas de otros países que quieran explotarlas, tienen que resignar seguridad jurídica y previsibilidad, variables que no hacen muy atractiva la inversión. Paralelamente, se brindan grandes facilidades a las empresas domésticas.

Junto con estas medidas, China también ha comenzado a utilizar a las tierras raras como herramienta de diplomacia y política exterior. En setiembre, el gobierno de Pekín decidió trabar embargo de tierras raras contra Japón, por un incidente con lanchas patrulleras japonesas, y en octubre lo hizo contra Estados Unidos, en protesta por la decisión anunciada por el presidente Obama, de investigar prácticas comerciales de aquel país.
Todas estas medidas, en conjunto, limitan las capacidades de producción de alta tecnología en el resto del mundo, lo que coloca a la industria china en clara ventaja.

Contraataque

Esas políticas siguen distintos caminos, en función de la experiencia previa, la disponibilidad y la previsión con que cada país cuenta.

Japón ha demostrado que previó que este problema podía existir, y una parte importante de las importaciones de tierras raras que hizo, las mantuvo en reserva por si no las conseguía en el futuro, y por lo tanto cuenta con insumos para seguir produciendo durante un tiempo, mientras espera a otros proveedores que aparezcan, renueva la relación comercial, y echa mano a planes de reciclaje de componentes electrónicos en desuso. Estados Unidos, por su parte, no ha sido tan previsor, y el resultado es que su industria doméstica está francamente en riesgo de asfixia.

Aparte de guardar para el futuro o reciclar, las respuestas que aparentan ser más lógicas al problema son producir en otros países o encontrar insumos alternativos.

Pero el abastecimiento desde terceros países requiere grandes avances tecnológicos –para amortiguar el efecto de las características señaladas de su obtención–, y plazos no menores a una década, que es lo que lleva en promedio desarrollar un prospecto minero.
Y en cuanto a la sustitución, es un camino que también exige investigación y desarrollos muy onerosos, en tiempo y costos.

Mientras tanto, la diplomacia hace su trabajo, intentando forzar a China a que examine sus políticas y abra el juego, y uno de los puntos para hacerlo es en el consumo de los productos terminados, porque se debe tener en cuenta que ese país es el primer productor de la industria tecnológica, pero los que le compran las tierras raras, son los principales consumidores de esas manufacturas, lo que de alguna manera podría equilibrar la balanza de poder.

Fibra óptica, láseres, medicina nuclear, tecnología militar, computadoras portátiles, energía solar y principalmente los superconductores y aleaciones livianas son, entre otros nuevos desarrollos, el futuro de la tecnología en este siglo, y todos ellos son dependientes de materiales construidos con estos nuevos y extraños elementos llamados tierras raras. La discusión de los próximos años definirá quién es el dueño, cómo lo distribuye y con qué se los reemplazará. Todo un desafío.

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TIERRAS RARAS EN EL MAR

Mining Press

Si los resultados de la sonda LCROSS de la NASA revelaron que hay oro y plata en la Luna, por qué no podría haber minerales en lugares recónditos de la Tierra. Como en los mares del mundo.

No se trata de ciencia ficción sino de los nódulos de manganeso que habitan los lechos marinos. Las rocas, del tamaño de una papa, contienen níquel, cobre y cobalto en abundancia, así como manganeso y otros minerales. Estos últimos son los más llamativos. Conocidos como tierras raras, suman 17 elementos y van desde el cerio y el disprosio hasta el tulio y el itrio.

Sus extensas aplicaciones comerciales y militares los convierten en un recurso necesario para la vida moderna. Pero su explotación enfrenta dos problemas en la actualidad. En primer lugar, los nódulos están en el fondo del mar a kilómetros de la superficie por lo que no resulta económico tratar de recolectarlas con grandes maquinarias.

El otro inconveniente es China, que controla el 95% del suministro mundial y ha bloqueado las exportaciones, según da cuenta un reciente informe publicado por The New York Times.

Esta prohibición ha renovado el interés de los mineros marinos. En octubre, James Hein, del Servicio Geológico de Estados Unidos, junto con otros cinco geólogos alemanes presentaron una monografía sobre la recolección de nódulos en la reunión anual del Instituto de Minería Submarina, grupo profesional con sede en la Universidad de Hawaii. La investigación despertó el interés de otros científicos y también de inversionistas que ven a los minerales de tierras raras como una oportunidad económica. “Realmente agregan valor”, dijo Charles L. Morgan, presidente del instituto, sobre las tierras raras. El resultado, añadió, es que los nódulos han adquirido nuevo brillo.

Cualquier manual de inversiones lo dice bien claro: en las crisis se encuentran nuevas oportunidades. El constante aumento de los precios mundiales por los metales más comunes encontrados en las rocas del lecho marino incrementa el atractivo y el potencial económico de los nódulos de manganeso.

Como hasta ahora China ha sido el principal explotador, el riesgo de quedarse sin provisión de minerales de tierras raras encendió las alarmas porque sus aplicaciones abarcan los principales elementos tecnológicos de la sociedad moderna. Su uso va desde imanes, láseres, fibras ópticas, unidades de discos para computadoras, lámparas fluorescentes, pilas recargables, convertidores catalíticos, chips de memoria, tubos de rayos x, superconductores de altas temperaturas hasta pantallas de cristal líquido para televisiones y monitores de computadora.

Pese a su nombre, la mayoría de las tierras raras no son particularmente inusuales. Sus propiedades geoquímicas indican que suelen concentrarse en zonas de difícil acceso y explotación. Durante las últimas dos décadas, casi toda la producción se ha trasladado a China debido a los costos más bajos y a su historial de regulaciones sobre medio ambiente, poco estrictas ya que el procesamiento de tierras raras puede crear derivados tóxicos. Pero esta situación podría cambiar en los años venideros con la aparición de nuevos avances técnicos o con nuevos aumentos de precios de los minerales. Por eso, según Hein, “las tierras raras podrían ser la fuerza impulsora en el futuro cercano”. Los mineros marinos, aquellos hombres que parecieran salidos de los libros de Julio Verne, ya lo saben.