Los usos civiles de las tierras raras
Los usos civiles de las tierras raras son virtualmente desconocidos por los propios usuarios de los elementos que las contienen, inclusive, en particular, es el caso de algunos minerales estratégicos cuyos nombres están lejos del conocimiento del ciudadano común.
Por esto es necesario recordar que algunas de esas tierras raras no sólo son componentes esenciales en diversas capacidades de defensa, sino también una parte crucial de las aplicaciones comerciales de usos cotidianos.
Según el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, algunos de estos elementos también se utilizan para generar electricidad para sistemas electrónicos de aeronaves y concentrar la energía de microondas en sistemas de radar.
Los imanes de neodimio-hierro-boro (NdFeB) son increíblemente fuertes y se considera que son el imán comercial más potente disponible.
En comparación con un imán de ferrita tradicional de igual masa, un imán de NdFeB tiene un producto de energía magnética más de 10 veces mayor.
Por lo tanto, se requiere una cantidad mucho menor de imán para cualquier aplicación específica.
Esta característica los hace ideales para la miniaturización de motores, componentes electrónicos y eléctricos.
Los imanes de neodimio-hierro-boro tienen propiedades similares a sus primos de samario-cobalto, excepto que son menos resistentes a la oxidación, requieren un tratamiento superficial y no soportan temperaturas tan altas.
Muchas aplicaciones de las tierras raras son muy específicas y los sustitutos son inferiores o desconocidos:
- Los tubos de rayos catódicos a color y las pantallas de cristal líquido utilizadas en monitores de ordenador y televisores emplean europio como fósforo rojo.
- El terbio se utiliza para fabricar fósforo verde para televisores de pantalla plana y láseres.
- El lantano es fundamental para la industria de la refinación de petróleo, que lo utiliza para fabricar un catalizador de craqueo de fluidos que se traduce en un aumento del 7% en la eficiencia de la conversión de petróleo crudo en gasolina refinada.
- Baterías recargables
- Catalizadores para el control de la contaminación en automóviles
- El neodimio es clave para los imanes permanentes de alta resistencia utilizados en la fabricación de motores eléctricos de alta eficiencia.
- Otros dos minerales de tierras raras (TER), el terbio y el disprosio, se añaden al neodimio para que mantenga su magnetismo a altas temperaturas.
- Los cables de fibra óptica pueden transmitir señales a largas distancias gracias a que incorporan tramos de fibra dopada con erbio, espaciados periódicamente, que funcionan como amplificadores láser.
- El óxido de cerio se utiliza como agente de pulido para el vidrio. Prácticamente todos los productos de vidrio pulido, desde espejos y gafas comunes hasta lentes de precisión, se acaban con CeO₂.
- El gadolinio se utiliza en láseres de estado sólido, chips de memoria de computadora, refractarios de alta temperatura y refrigerantes criogénicos para mejorar las características de alta temperatura del hierro, el cromo y aleaciones relacionadas.
- El Y, el La, el Ce, el Eu, el Gd y el Tb se utilizan en lámparas fluorescentes de bajo consumo. Estas bombillas son un 70% más frías en términos del calor que generan y un 70% más eficientes en el uso de la electricidad.
- Las tierras raras se utilizan en metalurgia como agente de aleación para desulfurar aceros, como agente nodularizante en hierro dúctil, como pedernales para encendedores y como agentes de aleación para mejorar las propiedades de superaleaciones y aleaciones de magnesio, aluminio y titanio.
- Las tierras raras se utilizan en la industria nuclear en barras de control, como diluyentes y en blindajes, detectores y contadores.
- Los metales raros reducen la fricción en las líneas eléctricas, reduciendo así las fugas de electricidad.
Grafito
El grafito se encuentra en una amplia gama de dispositivos de consumo, como smartphones, portátiles, tabletas y otros dispositivos inalámbricos, así como auriculares y cascos.
La electrificación del sistema de transporte global no se produce sin el grafito.
Esto se debe a que las baterías de iones de litio de los vehículos eléctricos se componen de un ánodo (negativo) en un lado y un cátodo (positivo) en el otro.
El grafito se utiliza en el ánodo. El cátodo es donde se utilizan metales como el litio, el níquel, el manganeso y el cobalto, y dependiendo de la composición química de la batería, existen diferentes opciones disponibles para los fabricantes de baterías.
No ocurre lo mismo con el grafito que es un material para el que no existen sustitutos.
Fuente: Richard Mills
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