¿Sabías que las tierras raras, un conjunto de 17 elementos químicos, son fundamentales para casi toda la tecnología moderna que utilizamos?
Actualmente, China procesa casi el 90% de estos materiales críticos, controlando así el futuro tecnológico global.
Redacción.-Desde hace unos años para acá las tierras raras se han vuelto imprescindibles para la fabricación de nuevas tecnologías. Es el caso de los vehículos eléctricos, cuyas baterías necesitan lantano, o los paneles solares, que se realizan con iterbio.
De igual forma, otros dispositivos electrónicos necesitan de este tipo de materiales, como los computadores, los teléfonos móviles inteligentes o las cámaras de vídeo. El itrio, por ejemplo, se encuentra también en las pantallas LCD y, en el caso de las LED, estas contienen europio y cerio, esenciales para la producción de luz de alta calidad y eficiencia.
El litio o el vanadio son necesarios también para la producción de placas solares, pilas de combustible o como parte de los sistemas de almacenamiento de hidrógeno, todo ello imprescindible para generar energía limpia, en continuo crecimiento desde hace un tiempo.
No obstante, otros objetos cotidianos no tecnológicos también incluyen alguno de estos metales, él escandio está presente en los cuadros de las bicicletas, las cañas de pescar, los palos de golf o los bates de béisbol.
Sin embargo, su importancia va más allá: se prevé que su demanda se duplique para 2030, especialmente en elementos como el germanio, el paladio y el cobalto. Además, aunque existen reservas significativas en países como Vietnam (19%), Brasil (18%) y India (6%), la dependencia global de China sigue siendo abrumadora, ya que suministra hasta el 95% de algunos de estos elementos cruciales.
En este artículo, exploraremos qué son las tierras raras, por qué son tan importantes para nuestro futuro tecnológico y cómo su distribución global está configurando el panorama industrial del 2025.
¿Qué son las tierras raras y por qué se llaman así?
Las tierras raras constituyen un grupo específico de 17 elementos químicos metálicos que incluyen los 15 lantánidos, junto con el escandio y el itrio. A pesar de su denominación, estos elementos no son necesariamente escasos en la corteza terrestre. De hecho, algunos como el cerio son tan abundantes como el cobre.
El término «raras» no se refiere a su escasez, sino a la complejidad de su extracción y procesamiento. Estos elementos raramente se encuentran en estado puro. Además, aunque existen en cantidades significativas, aparecen muy dispersos geográficamente, lo que complica su obtención en concentraciones económicamente viables.
Los 17 elementos que conforman este grupo son: lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio, escandio e itrio. Entre ellos, el prometio destaca por ser el único verdaderamente escaso, con menos de un kilogramo presente en toda la corteza terrestre.
Estos elementos poseen características únicas que los hacen indispensables para la tecnología moderna. Por ejemplo:
- Propiedades magnéticas excepcionales, especialmente en elementos como el neodimio y el disprosio
- Alta conductividad eléctrica y térmica, particularmente en el lantano y el cerio
- Capacidades luminiscentes notables en el europio y el terbio
La mayoría de estos elementos se encuentran en la naturaleza como óxidos, fosfatos y otras formulaciones químicas. Su extracción requiere condiciones extremadamente específicas, incluyendo pH muy bajo y temperaturas elevadas, debido a la fortaleza de sus enlaces químicos.
Los yacimientos comerciales más importantes se encuentran principalmente en cuatro tipos de formaciones geológicas: carbonatitas, rocas ígneas alcalinas, arcillas lateríticas y depósitos tipo placer. La mina de Bayan Obo, ubicada en la región china de Mongolia Interior, representa el mayor depósito mundial de tierras raras, con reservas estimadas superiores a 40 millones de toneladas.
Aplicaciones actuales de las tierras raras en tecnología
En la actualidad, las tierras raras son componentes fundamentales en diversos dispositivos tecnológicos. Un teléfono móvil o un ordenador moderno necesita al menos 75 elementos químicos extraídos de más de 12 minerales diferentes.
Los dispositivos electrónicos cotidianos incorporan estos elementos de manera específica. Por ejemplo, el europio y el itrio son esenciales para las pantallas de alta definición, mientras que el lantano, gadolinio y praseodimio proporcionan los vibrantes colores y la luminosidad característica de las pantallas táctiles.
En el sector de la automoción eléctrica, los imanes permanentes, que contienen aproximadamente un 30% de tierras raras junto con hierro, son cruciales. El neodimio, disprosio y terbio permiten que los motores eléctricos alcancen densidades de potencia y par muy elevadas. Además, el escandio se utiliza en la estructura de los vehículos para hacerlos más resistentes.
Las energías renovables también dependen significativamente de estos elementos. Las turbinas eólicas y los paneles solares utilizan tierras raras para mejorar su eficiencia. Específicamente, el silicio dopado con gadolinio o praseodimio mejora la absorción de luz solar en las células fotovoltaicas.
En el ámbito de las baterías, el lantano, cerio y praseodimio actúan como aditivos en los cátodos de las baterías de iones de litio, mejorando la eficiencia de carga y descarga. Particularmente, en las baterías de níquel-metal hidruro, el lantano y neodimio aumentan la capacidad de almacenamiento de hidrógeno.
La industria aeroespacial y de defensa también aprovecha estos materiales en la fabricación de satélites, radares y misiles. Asimismo, el cerio se utiliza en catalizadores para procesos industriales como el refino de petróleo y la síntesis del amoníaco.
La demanda actual de tierras raras alcanza las 135.000 toneladas anuales, mientras que la producción se mantiene en 125.000 toneladas. Para 2040, se estima que la demanda solo para motores eléctricos de tracción será veinte veces superior a la de 2018, mientras que en el sector de aerogeneradores se multiplicará por cuatro en el mismo período.
El futuro tecnológico hacia 2033: nuevas demandas
El mercado global de tierras raras experimentará un crecimiento significativo hacia 2025, con proyecciones que indican un aumento desde los 12.400 millones de dólares en 2024 hasta alcanzar los 37.100 millones de dólares en 2033. Este incremento responde principalmente a dos factores: la demanda creciente de soluciones energéticas sostenibles y el uso generalizado de productos electrónicos.
La inteligencia artificial y la computación cuántica están emergiendo como nuevos campos que requieren tierras raras. Los iones de iterbio y disprosio resultan fundamentales para crear qubits más estables, mientras que el neodimio y disprosio permiten fabricar procesadores más eficientes para sistemas de IA.
En el ámbito médico, las aplicaciones de tierras raras también están expandiéndose. Los compuestos de cerio muestran efectos antiinflamatorios significativos, además, elementos como el iterbio se utilizan en escáneres cerebrales y dispositivos de imagen por resonancia magnética. Asimismo, las pantallas intensificadoras de rayos X fabricadas con materiales fluorescentes de tierras raras mejoran la eficiencia de diagnóstico entre 5 y 8 veces.
Para 2025, la infraestructura tecnológica demandará componentes específicos basados en tierras raras. Las GPU y TPU, esenciales para el procesamiento de datos en IA, requieren estos elementos para optimizar su rendimiento. Particularmente, los centros de datos necesitarán hardware especializado para manejar cargas de trabajo de inteligencia artificial.
La transición energética global también intensificará la demanda. Según estimaciones, para alcanzar los objetivos de neutralidad climática, la extracción de tierras raras deberá multiplicarse por 10 para 2030. Además, la demanda específica para motores eléctricos de tracción en 2040 será veinte veces superior a la de 2018.
Europa ha reconocido la importancia estratégica de estos materiales, incluyéndolos en marzo de 2024 en su lista de materias primas fundamentales. Por consiguiente, ha instado a los 27 estados miembros a explotar yacimientos locales para reducir la dependencia de China, que actualmente controla la mayoría del procesamiento global.
Conclusiones
Las tierras raras representan un pilar fundamental para el desarrollo tecnológico mundial . La creciente demanda en sectores como la inteligencia artificial, computación cuántica y energías renovables subraya su papel estratégico en nuestra sociedad.
Sin embargo, la concentración del procesamiento en China plantea desafíos significativos para la cadena de suministro global. La necesidad de diversificar las fuentes de estos elementos críticos se hace cada vez más urgente, especialmente considerando las proyecciones de crecimiento del mercado hasta los 37.100 millones de dólares en 2033.
Por lo tanto, países y regiones como Estados Unidos y Europa están tomando medidas decisivas para desarrollar capacidades propias de extracción y procesamiento. Esta estrategia busca garantizar un suministro estable de estos materiales esenciales para mantener el ritmo de innovación tecnológica.
En definitiva, las tierras raras continuarán siendo protagonistas en la transformación digital y energética de nuestra sociedad. Su gestión responsable y distribución equitativa determinarán, en gran medida, el éxito de las iniciativas tecnológicas y ambientales que definirán nuestro futuro próximo.