Academia Rada

minerales
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01 de Enero de 1970

Las tierras raras son importantes en tecnologías a las que se augura un gran futuro.

Ciertos minerales se han hecho indispensables para mejorar el rendimiento de los dispositivos.

Sus nombres –lantano, neodimio, terbio o samario– suenan a una lección de química avanzada. Pero muchos de estos elementos conviven con nosotros día a día. Son tierras raras, como se las denomina, y se han vuelto esenciales para fabricar una disparidad de productos electrónicos. Están presentes en pantallas LED y LCD, discos duros, cables de fibra óptica y en todo tipo de motores eléctricos, tanto en coches como en juguetes o drones.

No son tan raras como indica su nombre. Abundan en la corteza terrestre. Aunque su dispersión impide que sea frecuente encontrar concentraciones de estos minerales que merezca la pena explotar.

Comúnmente se conoce como tierras raras a 17 elementos de la tabla periódica que tienen algunas propiedades similares. La mayoría son más pesados que el hierro, muestran una alta conductividad eléctrica y destacan por sus propiedades magnéticas. Este último factor permite usarlos para crear imanes permanentes, que necesitan campos magnéticos muy altos para cambiar su imanación.

Claudio Aroca, director del ISOM (Instituto de Sistemas Optoelectrónicos y Microtecnología), de la Universidad Politécnica de Madrid, explica que con los imanes permanentes se reduce considerablemente el tamaño de algunas piezas clave para los motores eléctricos. “Antes un alternador de coche podía tener fácilmente 30 centímetros de longitud por 15 de diámetro. Ahora mismo son piezas muy pequeñas. La prueba está en los motores de coches eléctricos, que ahora son de imanes permanentes. También los ves en las bicicletas. Son motores pequeñísimos y tienen un rendimiento muy alto”.

Anteriormente estos motores se hacían con aleaciones de hierro y cobalto, un material mucho más caro. Tierras raras como el neodimio y el samario permiten que la pieza de ingeniería sea pequeña, ligera y sensiblemente más económica. “En cuanto hacen falta un generador y un motor eléctrico ya necesitas un imán permanente. Porque son muy baratos y se pueden hacer con un mínimo de piezas móviles y de bobinados. Se ahorra muchísimo cobre”, recalca Aroca.

Las energías renovables también dependen de las tierras raras. Los aerogeneradores que convierten la energía eólica en electricidad ganan eficiencia usando estos elementos. Gracias a ellos su operación es más fiable y está sujeta a menos fallos que los motores más antiguos.

Igualmente las pantallas LCD o LED, presentes en móviles, ordenadores y televisores, tienen algunas tierras raras como ingredientes. El europio y el terbio hacen de activadores de los fósforos –los elementos que emiten la luz de la pantalla– para propiciar una imagen más nítida. Mientras que la fibra óptica que nos conecta a Internet se mejora a base de doparla con iones de neodimio o erbio, entre otros. Su contribución ayuda a que los datos se transmitan con menos ruido y mayor calidad a través de la red.