Tierras Raras: Elementos estratégicos para las tecnologías verdes

Jorge Méndez Ramos 

Universidad de La Laguna

Circula por internet un vídeo lúdico con alto valor divulgativo donde a ritmo de “rap” se nos presenta la tabla periódica. En sus escasos 195 segundos de duración, este clip audiovisual nos presenta los 118 elementos que componen “todo lo que vemos en este Universo” y algunas de sus propiedades:  

Están los elementos de transición interna

“lantánidos” y “actínidos” que rara vez se encuentran

Están en forma de “óxidos”, y así se “enmascaran”

Son del período seis y se llaman “tierras raras”

 

Nos recuerda este vídeo el valor de la divulgación científica a todos los niveles, no solo por la inexcusable obligación de todo docente universitario, investigador e investigadora de llevar a la sociedad el resultado de sus investigaciones, sino también por la importantísima tarea de despertar vocaciones científicas, sin la cual la rueda del conocimiento no pasaría a las generaciones que vienen pidiendo paso.

Volviendo al tema que nos ocupa, estos 17 elementos de la Tabla Periódica, conocidos históricamente como “tierras raras”, no tienen en realidad nada de “extrañas”: las tocamos todos los días y son conocidas como las “vitaminas de la industria”. Están presentes en multitud de dispositivos; desde las placas solares fotovoltaicas a los imanes, imprescindibles en los motores de los coches híbridos eléctricos pasado por los aerogeneradores de energía eólica y hasta la fibra óptica que ha hecho posible que puedas estar leyendo este artículo o escuchando el “rap de la tabla periódica”. Las tecnologías de las telecomunicaciones y de las energías renovables dependen críticamente de estos metales estratégicos, de los que tanto hemos oído hablar últimamente en noticias relacionadas con la posible existencia de yacimientos relevantes en Canarias. Son tan difíciles de encontrar en concentraciones altas que su nombre “lantánidos”, significa en griego “escondidos”.

Pero ¿por qué son tan importantes? La actual producción de estos elementos, de los que depende el presente y futuro cercano de las energías limpias, pasa por el peligroso monopolio de una única mina de Mongolia Interior (China), el gigantesco Bayan’Obo. De ese yacimiento chino sale el 98% de la producción mundial del Erbio, que hace posible que podamos enviar un “like” de Facebook o subir una foto a Instagram ya que es un componente esencial de los “amplificadores ópticos de fibra óptica”. El Parlamento   Europeo, consciente de ello, informó en septiembre de 2020 sobre el carácter crítico de estas materias primas en sectores como la metalurgia y la electrónica así como en la lucha contra el cambio climático, por su papel clave en el funcionamiento de las “tecnologías verdes”.

El proyecto MAGEC-REEsearch, Materiales para una Generación Avanzada de Energía en Canarias y Búsqueda de Elementos de Tierras Raras (REE), coordinado desde la Universidad de La Laguna por el autor, se viene desarrollando desde 2013; contando para ello con financiación regional y nacional. El proyecto aborda la investigación en energías renovables de frontera. Es el caso de la denominada “fotosíntesis artificial”: la obtención de hidrógeno del agua como combustible verde. Canarias es, en este sentido, un “laboratorio natural” al contar con salinas que podrían funcionar como potenciales fotorreactores solares naturales para la generación de hidrógeno a partir de agua de mar (“solar fuel”). Pero Canarias también se ha revelado últimamente como un territorio con prometedores recursos de estos “metales críticos”. Los estudios geológicos llevados a cabo en los últimos años por el equipo de investigación del proyecto muestran que Canarias puede ser una fuente no convencional de tierras raras. Estas se ubican en las costras de hierro-manganeso de los montes submarinos, en los lodos del fondo marino y particularmente, en las carbonatitas presentes en isla de Fuerteventura, que contiene concentraciones extraordinariamente altas de estos elementos.

 

El equipo de investigación está compuesto por más de 35 investigadores de las dos universidades públicas canarias así como de otros centros de investigación, especialistas en distintas disciplinas. Entre ellos está el grupo de geólogos de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, capitaneado por José Mangas; Jesús Rivera del Instituto Español de Oceanografía y Marc Campeny y Vicent Vicedo del Museo de Ciencias Naturales de Barcelona. La transferencia tecnológica se apoya en la colaboración con Amador Menéndez, del centro tecnológico de Asturias IDONIAL, que trabaja en la integración a nanoescala de materiales luminiscentes con tierras raras en dispositivos fotónicos. En fin, se trata de un proyecto que pone en valor la investigación en Geología y Física Aplicada de las dos universidades públicas canarias y que toma su acrónimo del dios sol para los aborígenes: MAGEC.

Canarias, tierras raras y Blas Cabrera Felipe (1878-1945)

Hablar de Física y de Canarias nos remite necesariamente al “Padre de la Física Española”, Blas Cabrera Felipe, nacido en Lanzarote y formado en La Laguna. Un personaje con quien tenemos una deuda de reconocimiento y difusión de su figura tan grande casi como su obra y aportaciones a la Física del Siglo XX. Blas Cabrera fue colega de Albert Einstein y Marie Curie, asistió con ellos y otras figuras relevantes a alguna de las reuniones científicas más importantes de la Historia de la Física, como fueron los Congresos Solvay en la década de 1930. Con la creación del Instituto Nacional de Física y Química, inaugurado en Madrid en 1932, contribuyó al nacimiento de la investigación en Física en nuestro país. Exiliado debido a la guerra civil, murió en México. Avanzó, como pocos físicos del siglo XX en el estudio del magnetismo. Sus trabajos están en los fundamentos de cada resonancia magnética nuclear. Pero, ¿qué elementos químicos estudió el profesor Cabrera? Pues unos elementos “que rara vez se encuentran”, aunque parece que no andan muy lejanos de su Lanzarote natal…las “tierras raras”.