Tierras raras: los pros y contras de la materia prima clave para la transición energética

Las tierras raras son elementos químicos abundantes en la corteza terrestre. Es un grupo de 17 elementos cuyo interés ha aumentado debido a propiedades que los hacen indispensables en diversas tecnologías, sobre todo, ecológicas, como los sistemas de energía renovable y los vehículos eléctricos.

Aunque no son raros –a pesar de su nombre– sí es un grupo de elementos difícil de encontrar en depósitos concentrados. No se pueden obtener en estado puro, sino que para hacerlo se requieren complejos procesos, a veces contaminantes. En esta nota revisamos los pros y contras de su explotación.

Las ventajas de explotar tierras raras

Lantano (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), prometio (Pm), samario (Sm), europio (Eu), gadolinio (Gd), terbio. (Tb), disprosio (Dy), holmio (Ho), erbio (Er), tulio (Tm), iterbio (Yb) y lutecio (Lu), itrio (Y) y escandio (Sc), componen la lista de elementos denominados tierras raras. Estas son las ventajas de explotarlos:

1. Se utilizan en una amplia gama de aplicaciones

El interés por las tierras raras está en aumento principalmente porque se utiliza en la producción de diversos dispositivos electrónicos, como teléfonos inteligentes, computadoras y vehículos eléctricos.

“Sus propiedades incluyen características magnéticas, luminiscentes y catalíticas, entre otras. Como resultado, son cruciales para la producción de productos electrónicos, sistemas de energía renovable y tecnologías automotrices”, señala Rolando Jeria, consultor en minería y miembro del Instituto de Ingenieros de Minas de Chile (IIMCh).

2. Chile tiene un potencial importante

Hasta ahora solo se conoce un yacimiento con planes de explotación en el país, sin embargo, las tierras raras y otros elementos químicos raros podrían encontrarse en depósitos de relaves de la minería extractiva.

“Según un estudio del Servicio Nacional de Geología y Minería (Sernageomin), la actividad minera ha generado más de 700 depósitos de relaves con tamaños que van desde las 300 toneladas hasta los 2.100 millones de toneladas. La producción anual de relaves se mide en 600 millones de toneladas. De este total, más de 400 yacimientos han sido estudiados, aunque los datos son preliminares. A pesar de la falta de estudios geoquímicos exhaustivos de las tierras raras, los datos preliminares muestran una concentración media de al menos 0,01%”, asegura Jeria.

3. La demanda seguirá creciendo

“Se prevé que la demanda de tierras raras aumente significativamente, ya que elementos como el neodimio y el praseodimio se enfrentan a una escasez de suministro, debido a su uso en imanes de turbinas eólicas y baterías de vehículos eléctricos. También se espera que el terbio sea escaso. Satisfacer la demanda anticipada de grafito, litio, níquel y cobalto puede requerir más de 300 nuevas minas”, señala Jeria.

Las razones para frenar su explotación

Históricamente, China ha tenido la ventaja en la producción de tierras raras, con entre el 60% y el 70%, seguido de EE.UU. y Australia, por lo que para reducir la dependencia de un mercado único, hoy se busca garantizar una cadena de suministro diversificada. ¿Qué lo frena?

1. El proceso puede ser muy contaminante

Parte de los residuos de la purificación es ácido sulfúrico, soda cáustica, fluoruros, sulfuros y enormes cantidades de agua, así como elementos radioactivos. Los dos métodos principales de extracción, estanques de lixiviación y perforación de pozos, pueden contaminar las aguas subterráneas o el suelo.

“Ambos métodos generan montañas de desechos tóxicos, lo que representa un peligro para el medioambiente y la salud. Por cada tonelada de tierras raras producida, el proceso de extracción produce 13 kg de polvo; 9.600-12.000 metros cúbicos de gases residuales; 75 metros cúbicos de aguas residuales; y una tonelada de residuos radiactivos”, indica Jeria.

2. Usa mucha agua y energía

El procesamiento de tierras raras consume una cantidad significativa de energía y emite gases de efecto invernadero. “El proceso también depende de abundante agua y utiliza productos químicos tóxicos. Se crean tajos abiertos, alterando los ecosistemas y contaminando el medioambiente”, sostiene el consultor en minería.

Podría ser competitivo explotarlas de forma sostenible

China, que tiene el 30% de las reservas mundiales, ha advertido que el proceso de producción de tierras raras es altamente contaminante y corrosivo. Pero en Chile, la empresa Aclara, que tiene una concesión y realiza estudios en Penco, Región del Biobío, asegura que puede explotar tierras raras con menor impacto.

Utilizando un proceso denominado Circular Mineral Harvesting (Cosecha Circular de Minerales), que no utiliza explosivos, no tiene chancado, ni produce residuos líquidos. De conseguirlo, se lograría una gran ventaja en los mercados más verdes.

En el mundo, los científicos están explorando formas de obtener estos materiales fundamentales para la transición energética con menos daño a las personas y al planeta. El reciclaje de estos elementos, desde los productos finales es fundamental para minimizar los residuos, por ello es clave tratar los residuos electrónicos.