El rol esencial de los metales raros en la economía contemporánea
Se ha reportado el hallazgo de un considerable depósito de tierras raras en Suecia, elementos metálicos altamente valorados a nivel global y cruciales en la economía venidera, especialmente para las avanzadas tecnologías de la transición hacia una energía sustentable.
Descubriendo las Tierras Exóticas Una Guía sobre los Elementos de Rareza
Un "rasgo distintivo" de estos metales es su rareza en cuanto a su presencia en yacimientos con valor comercial.
A menudo se hallan en pequeñas cantidades y en minerales de difícil separación.
El descubrimiento reciente de un millón de toneladas de óxidos de tierras raras en Suecia, anunciado este jueves, ha llamado la atención sobre estos valiosos materiales.
Según una evaluación del Instituto de Geofísica Estadounidense USGS, las reservas mundiales de estos metales se estiman en 120 millones de toneladas. China incluye los mayores yacimientos con 44 millones de toneladas, seguido por Vietnam con 22 millones, Brasil con 21, Rusia con 12 e India con 7.
Teniendo en cuenta la creciente demanda de estos metales, la Unión Europea necesitará 26 veces más de la cantidad actual para alcanzar la neutralidad en carbono en el año 2050, según un cálculo realizado por la Universidad KU Leuven para Eurometales, la asociación europea de productores de metales.
Los misterios de los elementos de tierras raras en la químicaeditar
Los lantanoides, también conocidos como tierras raras, son metales electropositivos con una valencia de 3+. Además, se produce una disminución en el tamaño iónico de los elementos en sentido horizontal, conocida como la contracción lantánida. Esto se debe a la carga nuclear efectiva que atrae a los electrones de la capa f, al perder los electrones de las capas s y d, produciendo un menor tamaño de ion.
Los compuestos de tierras raras están influidos por el tamaño del ion, el cual suele ser cuatro o cinco veces mayor que los metales del bloque d. Esto afecta al número de coordinación, que suele ser más elevado, y a las características de los compuestos.
Por otro lado, la combinación de los lantanoides con halógenos da lugar a los trihalogenuros de lantanoide (III), con la excepción del cerio que puede formar un tetrahalogenuro con el catión Ce+4.
Aplicacioneseditar
El uso del cerio es esencial en varias industrias por su gran versatilidad. Una de las aplicaciones más conocidas es su presencia en los encendedores mecánicos, donde forma parte de la aleación que genera las chispas necesarias para encender el fuego. También se utiliza en los catalizadores del proceso de Haber-Bosch, crucial en la producción de síntesis del amoníaco.
Por otro lado, en la resonancia magnética nuclear, se emplean compuestos como los del lantano como aditivos. Estos compuestos son sumamente útiles para separar señales de otros compuestos que, de no ser por su presencia, serían detectados juntos. De esta manera, se pueden obtener resultados más precisos y detallados en los estudios de resonancia magnética nuclear.
Terra Incognita y Energías Sustentables
En el mercado de bienes de consumo, existe una diversificación en la clasificación de las aplicaciones en las que se utilizan las tierras raras. Generalmente, se dividen en nueve sectores: baterías, aditivos para vidrios, catalizadores para refinado de petróleo y vehículos, cerámicas, imanes, metalurgia de aleaciones, pigmentos y elementos luminiscentes para láseres, iluminación y pantallas LCD, pulido, entre otros. El uso más frecuente de estas tierras raras se encuentra en imanes y catálisis, comprendiendo aproximadamente la mitad de la producción total. En términos económicos, los imanes y elementos luminiscentes generan mayores ganancias en comparación con otros sectores. El consumo de elementos provenientes de tierras raras está liderado por el neodimio (49%) y el praseodimio (20%), los cuales comúnmente se encuentran en los imanes, seguidos por el lantano...
El valor de los diferentes óxidos de estos elementos depende en gran medida de su disponibilidad en los minerales y en la complejidad del proceso de separación. Por ejemplo, el terbio y el lutecio son considerados de alto costo debido a su escasez y baja producción.
Estas tierras raras también pueden ser clasificadas en tres escalones, según su relación con la energía: el primero está directamente relacionado con la producción de energía, el segundo, con la obtención de una mayor eficiencia en su consumo, y el tercero, con la facilidad en su manejo. Todos estos escalones se encuentran interconectados en las tecnologías emergentes que promueven un desarrollo sostenible, como turbinas eólicas, vehículos eléctricos, baterías recargables e iluminación de bajo consumo. Para estas tecnologías limpias, las tierras raras fundamentales son el lantano, cerio, neodimio, europio, terbio, disprosio e itrio, siendo que la mayoría de las aplicaciones solo requieren uno o dos de ellos.
El tesoro ecológico para una movilidad y medio ambiente más sostenibles
China, principal dominador mundial de un recurso crucial, ha multiplicado por diez su producción de energía eólica en tan solo diez años. En 2010, el gigante asiático producía 44.600 gigavatios de energía eólica, pero para el año 2020, esa cifra aumentó significativamente gracias a una gran inversión en parques eólicos marinos ubicados en el golfo de Bohai, en la costa noroeste del país.
Este impulso al sector eólico chino genera esperanza para el planeta, pero también despierta preocupación en los fabricantes europeos de automóviles. Temen que la alta demanda de tierras raras, necesarias para fabricar coches híbridos y eléctricos, pueda causar problemas en el suministro.
Y es que en Europa, la única mina de tierras raras tuvo que cerrar en 1933. Ubicada en Ytterby, Suecia, fue allí donde se descubrieron a finales del siglo XVIII los elementos de tierras raras conocidos científicamente como el escandio, el ytrio y los 15 lantánidos: lantano, cerio, praseodimio, neodimio, promecio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio.
Estos extraños elementos, en su mayoría nombrados en honor a la mina sueca, son desconocidos para la mayoría de los estudiantes de química, ya que durante mucho tiempo han sido considerados como "los olvidados" en la tabla periódica debido a su posición en un extremo. Sin embargo, su importancia en la fabricación de tecnologías limpias les ha dado un lugar relevante en la industria.
Los componentes de las tierras escasas una mirada detallada
Los elementos de tierras raras son un grupo de elementos químicos presentes en la tabla periódica. Reciben ese nombre debido a su origen en minerales poco comunes y de difícil extracción. Estos elementos son de gran importancia en varias industrias gracias a sus propiedades únicas que mejoran el rendimiento de diversos materiales.Estos elementos de tierras raras juegan un papel esencial en aplicaciones tecnológicas y son vital para la industria moderna. Su disponibilidad limitada y la creciente demanda global generan inquietudes y preocupaciones en todo el mundo.
El metal de las Tierras Raras es un conjunto de elementos químicos con propiedades valiosas y únicas en diversas aplicaciones tecnológicas. Aunque su nombre pueda sonar desconocido, estos metales juegan un papel crucial en dispositivos electrónicos, energías renovables y tecnologías verdes. Debido a su escasez y difícil extracción, son altamente apreciados e industriales. ¡Ha sido un placer compartir esta información contigo! ¡Hasta pronto!Los recursos minerales son esenciales para nuestro modo de vida
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