¿Qué son los Metales Raros?
El término “metales raros” no tiene una definición precisa, pero generalmente se refiere a metales que son escasos en la corteza terrestre, difíciles de extraer debido a razones económicas y técnicas, y que son esenciales para diversas industrias que dependen de un suministro estable.
Los principales países productores de metales raros son Australia, China, Rusia y Sudáfrica, y debido a su importancia y escasez, la competencia global por su acceso y explotación se está intensificando.
Otros metales como el hierro, el cobre y el aluminio, que se producen en grandes cantidades y se utilizan en diversos materiales, se denominan metales comunes, mientras que ocho elementos como el oro, la plata, el platino y el paladio son raros y resistentes a la corrosión y se denominan metales preciosos.
Usos de los Metales Raros
Los metales raros son altamente valorados debido a sus propiedades especiales, que incluyen resistencia a la corrosión, alto punto de fusión, resistencia mecánica, ferromagnetismo y superconductividad.
Por ejemplo, el litio, cobalto y níquel se utilizan como materiales catódicos en baterías, mientras que el neodimio y disprosio son empleados en potentes imanes permanentes para discos duros de PC, motores de propulsión de vehículos eléctricos y electrodomésticos. El tantalio es esencial en condensadores de circuitos impresos de aparatos eléctricos, y el wolframio es apreciado por su dureza y utilizado en herramientas.
En industrias de alta tecnología, el indio se utiliza en la fabricación de electrodos transparentes para paneles LCD, y el niobio es esencial en imanes superconductores para coches de motor lineal, que operan a temperaturas muy bajas, así como en aleaciones para toberas de motores de satélites cohete que están expuestas a altas temperaturas. Además, el galio ha sido fundamental para aumentar la eficiencia de la conversión energética gracias al desarrollo de LED y transistores de potencia de mayor rendimiento.
Es importante destacar que los metales raros rara vez se utilizan por sí solos. En cambio, se agregan y alean con metales base para aprovechar y potenciar sus propiedades especiales y lograr materiales con funciones específicas en una amplia gama de aplicaciones industriales y tecnológicas.
Características de los Metales Raros
Los metales raros tienen la característica común de reforzar estructuras e impartir nuevas funciones a los materiales mediante su adición a metales base.
El tántalo es un metal con una elevada constante dieléctrica, excelente resistencia a la corrosión y a los ácidos y buena trabajabilidad, por lo que se utiliza en condensadores dentro de aparatos eléctricos.
El wolframio tiene excelentes propiedades, como la dureza y la resistencia al calor a altas temperaturas, por lo que se procesa en piezas metálicas para herramientas que vayan a utilizarse en entornos difíciles.
Es un metal raro extremadamente útil, pero también sufre frecuentes desequilibrios entre la oferta y la demanda. Cuando se rompe el equilibrio entre la oferta y la demanda, los precios fluctúan salvajemente y tienen un impacto significativo en las actividades industriales.
Al igual que el petróleo, los metales raros también son recursos y corren el riesgo de agotarse: para 2050, muchos tipos de metales habrán agotado sus reservas actuales, y preocupa que la demanda de algunos metales raros, como el indio, supere con creces las reservas.
En los últimos años, para hacer frente a este equilibrio entre oferta y demanda, se han desarrollado tecnologías de reciclado para extraer metales raros de los recursos mineros urbanos que se han acumulado en la superficie.
Tecnología de Reciclaje de los Metales Raros
Cada vez hay más expectativas puestas en las tecnologías para extraer metales raros de las minas urbanas. Entre las ventajas del reciclado cabe citar las siguientes
- La cantidad extraíble es hasta cierto punto evidente y no requiere exploración.
- La calidad suele ser superior a la de los minerales naturales, ya que han sido sometidos a procesamiento y se utilizan de forma intensiva.
- Existe un importante potencial de conservación de recursos y energía en términos de extracción y refinado.
La extracción de metales de las minas urbanas suele implicar un proceso de “desmantelamiento, separación de componentes” → “extracción de la sustancia objetivo y materialización”.
Se han desarrollado iniciativas para recuperar teléfonos móviles y pequeños aparatos electrónicos usados y extraer de ellos metales raros, pero siguen existiendo los siguientes retos
Dispersión
Los miles de millones de pequeños aparatos electrónicos, como los teléfonos móviles, están dispersos en las manos de los consumidores particulares, y es difícil ponerlos en el proceso de reciclaje a menos que se recojan de forma eficiente.
Residuos
Aunque los metales raros están contenidos en alta pureza en los pequeños dispositivos electrónicos, una gran parte de ellos son sustancias diferentes como plásticos, y debe considerarse el uso efectivo de sustancias diferentes a los metales raros.
Costo
Un teléfono móvil sólo contiene unos 100 yenes de metales raros, y hay que desarrollar tecnologías (mecanismos) para separar, extraer y recuperar metales raros a un coste inferior a éste.