Desafíos tecnológicos futuros para los metales de tierras raras

En las últimas décadas, las tecnologías nuevas y en evolución han brindado a las empresas muchas de las oportunidades más importantes, pero también han traído problemas. En los próximos años, las invenciones que actualmente están desarrollando y adoptando los desarrolladores de aplicaciones se volverán más populares y poderosas. Aún no conocemos las posibles consecuencias de estos desarrollos, pero las empresas deben predecir y preparar cómo estos inventos afectarán a sus sectores económicos. Una de las posibles amenazas es el agotamiento de los recursos de la tierra, especialmente los metales de tierras raras. Cuanto más a menudo se plantea el problema del agotamiento de los recursos, surge la pregunta de si debemos preocuparnos por ello. Y qué alternativas hay para combatirlo.

“La mayoría de nuestros dispositivos más populares, como los teléfonos inteligentes , portátiles y auriculares, dependen de varios materiales ".

Según los científicos de recursos naturales, muchos de los productos básicos de los que dependemos en nuestra vida diaria nunca se "agotarán". Desafortunadamente, sus puntos de vista son demasiado positivos y se desvían de la verdad. La mayoría de nuestros dispositivos más populares, como teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y suministros quirúrgicos, se basan en múltiples materiales. Hay más de sesenta componentes solo en el equipo de batería. “La mayoría de estos elementos se encuentran en pequeñas cantidades, un miligramo o menos”, dice Armin Reller, químico de la Universidad de Augsburg en Alemania y presidente de estrategia de recursos. "Sin embargo, son fundamentales para el funcionamiento del dispositivo". Esto incluye algunos minerales bien conocidos, como hierro, aluminio y cobre, así como otras sustancias menos conocidas, como "minerales de tierras raras" o "semillas científicas". Estos materiales mencionados más adelante han atraído mucha atención por su uso en teléfonos inteligentes, automóviles eléctricos, turbinas eólicas, computadoras portátiles y otros dispositivos. China suministra el 90% de los metales de tierras raras del mundo y se estima que sus depósitos minerales se agotarán dentro de 15 a 20 años. De manera similar, otros predicen que si la demanda continúa, el indio, el platino y la plata se agotarán en diez años. Otros informes predicen que productos como el aluminio se consumirán en unos 80 años.

Según la investigación, el oro, el platino, el rodio y el telurio son uno de los elementos más raros de la tierra, ya sea en términos de su proporción en la tierra o en términos de su valor para los seres humanos. Environmental Studies, Centro de Ecología Industrial de la escuela de Yale, "la falta total de platino, aluminio, plata o algún otro recurso natural casi con certeza nunca sucederá". Afirma que nunca hemos agotado por completo un recurso natural y es muy probable que nunca lo hagamos.

Mirar la situación en términos de "agotamiento" no es la única forma de hacerlo. Por ejemplo, probar una negativa es difícil. Sin buscar todos los aspectos posibles bajo el agua en el mundo, los científicos nunca llegarán a la conclusión inequívoca de que "la tierra no tiene más depósitos de plata". Una explicación más realista es que cuando llegamos a la etapa en la que estamos disminuyendo gradualmente, el valor de la chatarra final será muy caro y los productores no podrán beneficiarse de ninguno de los productos que fabrican. Habrán recurrido a recursos diferentes, aunque desfavorecidos. Según Lawrence Meinert, coordinador de programas del Programa de Recursos Minerales del Servicio Geológico de EE. UU., "A medida que las fuerzas del mercado se ajustan, los costos cambian y los consumidores ajustan lo que necesitan y cómo lo necesitan". “Esto implica que nunca usarás nada porque el precio sube tanto que evitas comprarlo”.

La extracción de criolita utilizada para producir aluminio metálico se detuvo en la década de 1980, porque los depósitos restantes no eran suficientes para justificar los costos de la minería y, de hecho, cambiaron a alternativas de uso general. También es imposible nombrar el activo más valioso del mundo. No aplica el concepto de cuántos elementos o minerales específicos hay en el mundo. La abundancia depende de la dificultad para obtener el mineral y la demanda de este material (Minat, 2010). Por lo tanto, la escasez se convierte en un problema de escasez más que de reservas reales, e incluso la disponibilidad puede verse afectada por muchos factores. El indio que se utiliza en los equipos y las pantallas de los monitores de las tabletas es un subproducto de otras actividades mineras. Casi todo el indio se extrae en canteras de zinc; de hecho, no hay una cantera de indio designada debido a su cantidad limitada y su baja eficiencia minera. Por lo tanto, si los fabricantes de automóviles cambian de estructuras de acero a estructuras de aluminio y hacen que el mercado del zinc caiga, como ha ocurrido recientemente, el precio del indio bajará. “La naturaleza carga depósitos en cualquier lugar que parezca hacerlo, independientemente de si tenemos el poder o el agua para hacer frente a ello” (Graedel).

En otras situaciones, aunque existen minas específicas para tales productos, la demanda puede superar a la oferta. La palabra alemana "Gewürzmetall" se usa a menudo para describir tales propiedades. El "metal especiado" se llama así porque, de forma similar a una pizca de canela o azafrán que mantiene intacto el sabor de un plato, estos componentes constituyen un porcentaje limitado de la composición de un dispositivo digital, pero son fundamentales para su funcionamiento. El paladio, utilizado como resistencia en los teléfonos móviles, representa solo el 0,015 por ciento del peso total de dichos productos, pero el sector consume aproximadamente 15 toneladas del metal de tierras raras por año.

El argumento de que el universo puede encontrar alternativas si se agota una variable u otra ha sido popular en el pasado. Desafortunadamente, en el entorno altamente dinámico actual, no se pueden encontrar sustitutos adecuados. Graedel y sus colaboradores intentaron encontrar los sustitutos correctos para 62 metales en un nuevo análisis. Descubrieron que los 12 metales probados no tenían sustitutos para sus usos principales, pero ninguno de los otros 62 metales tenía sustitutos en la mayoría de sus aplicaciones. Si comenzamos a hacer alternativas, la eficiencia puede disminuir, las máquinas se volverán más lentas, los motores se volverán menos potentes, etc., porque queremos obtener lo mejor de la extensa descripción del producto. Graedel espera tener una idea clara de qué metales escasearán en los próximos años. El departamento de I + D debería empezar a soñar con posibles alternativas y centrarse en diseñar productos con materiales más fiables.

Al mismo tiempo, sería beneficioso encontrar una forma responsable de reciclar equipos viejos. En 2009, Estados Unidos recicló solo el 25% de los televisores y portátiles viejos y recicló el 8% de los teléfonos móviles. Lo preocupante es que perdemos todo nuestro tiempo y dinero en oro, platino y otros materiales utilizados en productos electrónicos. Solo los usamos una vez y no nos importa lo que les pase. El reciclaje no resuelve el problema de la escasez. Definitivamente ayudará. Si la tierra comienza a reciclarse seriamente y combina este esfuerzo con tecnologías emergentes para identificar, recolectar y compartir de manera efectiva los productos que necesitamos, entonces los productos que son esenciales en la vida diaria pueden durar siglos. Cuando se trata del costo y la disponibilidad de la tecnología en la vida diaria, la idea del reciclaje puede ser un poco soñadora y las ecuaciones impulsadas por el mercado tienen un impacto en nosotros. Aunque ninguna sustancia es tan rara que una vez que se extingue, debemos preocuparnos de que muchas sustancias desaparezcan pronto.