La criticidad del grafito iguala o supera a la de las tierras raras

La criticidad del grafito iguala o supera a la de las tierras raras. El Pentágono se convertirá en el mayor accionista de MP Materials, la única minera de tierras raras en Estados Unidos.

Escribe Richard Mills*

El Pentágono acordó la compra de 400 millones de dólares de sus acciones preferentes, según anunció la compañía el 10 de julio.

Los ingresos de la inversión se utilizarán para ampliar la capacidad de procesamiento de tierras raras y la producción de imanes permanentes de MP.

Hasta hace poco, MP Materials extraía principalmente tierras raras ligeras de Mountain Pass y las enviaba a China para su procesamiento, lo que dio lugar a acusaciones de que la empresa era propiedad de China y no hizo nada para transformar a Estados Unidos de ser un minero de tierras raras a un refinador de tierras raras y productor de imanes permanentes.

La empresa es propiedad de los fondos de cobertura estadounidenses JHL Capital Group y QVT Financial LP, junto con su director ejecutivo, James Litinsky, quienes conjuntamente poseen una participación del 51,8 %. Shenghe Resources, una empresa china con participación estatal parcial, posee una participación del 8 %.

Shenghe era la empresa encargada del procesamiento; sin embargo, este se detuvo en abril de 2025, cuando MP Materials dejó de enviar concentrado de tierras raras a China tras la imposición por parte de China de controles a la exportación de tierras raras y aranceles de represalia.

En enero de este año, la empresa inició la producción comercial de neodimio-praseodimio (NdPr) metálico y la producción de prueba de imanes sinterizados de neodimio-hierro-boro (NdFeB) de grado automotriz en sus instalaciones de Independence en Fort Worth, Texas.

Source: Security Beat

El acuerdo con el Pentágono

El Pentágono considera claramente la importancia de las tierras raras. Un artículo de la CNBC sobre el acuerdo entre el Pentágono y la Policía Militar (MP Materials) afirma que, según el Departamento de Defensa, las tierras raras se utilizan en imanes que son componentes clave en diversos sistemas de armas militares, como el avión de combate F-35, drones y submarinos.

En 2023, Estados Unidos dependía casi por completo de países extranjeros para el suministro de tierras raras, y China representaba alrededor del 70 % de las importaciones, según el Servicio Geológico de Estados Unidos.

Las tierras raras han sido un punto central de controversia en las recientes disputas comerciales entre Estados Unidos y China.

A principios de abril, China impuso controles de exportación a siete elementos de tierras raras (REE) e imanes permanentes relacionados, alegando preocupaciones de seguridad nacional y aranceles estadounidenses.

Los REE afectados eran el samario, el gadolinio, el terbio, el disprosio, el lutecio, el escandio y el itrio.

El 11 de junio, funcionarios estadounidenses y chinos ultimaron un nuevo marco comercial tras dos días de negociaciones en Londres.

Según el Centro de Estudios Estratégicos e Internacionales (CSIS), el acuerdo incluye el compromiso de Pekín de reanudar las exportaciones de tierras raras e imanes a Estados Unidos, tras dos meses de severas restricciones a la exportación que interrumpieron insumos clave para los sectores automotriz, robótico y de defensa.

Ahora llega el acuerdo entre el Pentágono y MP Materials.

Según la CNBC:

El director ejecutivo de MP Materials, James Litinsky, describió la inversión del Pentágono como una colaboración público-privada que acelerará el desarrollo de una cadena de suministro integral de imanes de tierras raras en EE. UU.
El Pentágono adquirirá una nueva clase de acciones preferentes convertibles en acciones ordinarias de MP Materials, además de un warrant convertible a 30,03 dólares por acción durante 10 años que permite a EE.UU. comprar acciones ordinarias adicionales.
El ejercicio de las acciones preferentes convertibles y el warrant dejaría al Pentágono con una participación de aproximadamente el 15% en MP Materials al 9 de julio, casi el doble del 8,61% que poseían Litinsky y el 8,27% que poseían BlackRock Fund Advisors, según datos de FactSet.
Además de adquirir una participación del 15% en MP Materials, otro aspecto importante del acuerdo es el plan para que MP construya una segunda planta de fabricación de imanes en EE. UU. Si bien no se reveló la ubicación, la CNBC afirma que se espera que la planta entre en funcionamiento en 2028 y aumente la capacidad de producción de imanes de MP a 10.000 toneladas anuales, desde las 1.000 toneladas iniciales en Independence.

El Pentágono ha acordado comprar todos los imanes fabricados en la planta denominada 10X durante una década después de su construcción.

También garantiza un precio mínimo de 110 dólares por kilogramo para el óxido de neodimio-praseodimio (NdPr), que se utiliza para fabricar los imanes permanentes.

MP Materials también espera recibir un préstamo de 150 millones de dólares del Pentágono en 30 días para ampliar su capacidad de separación de tierras raras en Mountain Pass, según informa CNBC.

El acuerdo de 400 millones de dólares entre el Pentágono y MP Materials me hizo reflexionar. El Departamento de Defensa y el Pentágono consideran las tierras raras entre los minerales críticos más importantes, debido a sus aplicaciones civiles y militares.

Pero existe otro mineral crítico que también es crucial para usos militares y no militares: el grafito.

Las tierras raras y el grafito comparten otras similitudes, que explicaremos a continuación.

En este artículo defendemos nuestra postura: el grafito es al menos tan crítico, si no más, que las tierras raras.

El futuro del grafito

Ya en 2012, el experto en metales raros Jack Lifton afirmó que el grafito era “el futuro del grafito” tras el auge del litio y las tierras raras a principios de la década del 2000.

En una entrevista con The Critical Metals Report, Lifton afirmó: “Tradicionalmente, el grafito se ha considerado un mineral industrial aburrido y mundano, que evocaba lápices, palos de golf y raquetas de tenis. Los inversores deberían reconsiderarlo. La demanda tradicional de grafito en las industrias del acero y la automoción crece un 5% anual, y sus precios se han triplicado. Nuevas aplicaciones, como disipadores de calor en ordenadores, baterías de iones de litio, pilas de combustible y energía nuclear y solar, son grandes consumidores de grafito. Estos consumidores están empezando a exigir una cantidad considerable de la producción existente, y más del 70% de esa producción proviene de China, que ya no vende este recurso a bajo precio al resto del mundo, ya que sus yacimientos cercanos a la superficie, fáciles de extraer, se están agotando”.

La criticidad y la posible escasez del grafito han sido reconocidas tanto por Estados Unidos como por la Unión Europea, que lo han declarado un mineral de suministro crítico.

Recientemente, el Servicio Geológico Británico (BGS) lo clasificó justo después de las tierras raras y muy por delante del litio en términos de criticidad de suministro.

Claramente, el grafito es mucho más que lápices.

Lifton señaló que el grafito tiene una estructura cristalina bidimensional en escamas y que es un excelente conductor de calor y electricidad.

El grafito se utiliza en los ánodos de las baterías de iones de litio, y cada batería contiene casi cuatro veces más grafito que litio.

Otros usos futuros del grafito incluyen:

Pilas de combustible, donde las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones que se están desarrollando para su uso en automóviles requerirían 45 kilos de grafito por vehículo.
Reactores nucleares de próxima generación, que se espera que alcancen temperaturas de 1000 grados Celsius, el triple de la temperatura dentro de los reactores comerciales actuales. El grafito es una de las pocas sustancias que puede resistir tal calor; y
La batería redox de vanadio, que ofrece un gran potencial para almacenar el exceso de energía generada por fuentes de energía renovables como turbinas eólicas y células solares, es otra tecnología emergente notable cuya producción requeriría cantidades significativas de grafito.
Estas baterías, que ofrecen una gran capacidad de almacenamiento, larga vida útil, bajos requisitos de mantenimiento y una huella ambiental mínima, requieren unas 300 toneladas de grafito en escamas por cada 1000 megavatios de capacidad de almacenamiento.

Todo lo que dice Lifton sigue siendo relevante.

El Grupo de Oregón cita un informe de 2024 de la Agencia Internacional de Energías Renovables que clasificó los siguientes metales como los más críticos para la transición a las energías renovables:

litio
cobalto
galio
elementos de tierras raras (TER)
neodimio
indio
metales del grupo del platino (MGP)
disprosio
níquel
telurio
praseodimio
grafito
manganeso
cobre
germanio

Investor News informó en 2023 que el grafito requiere el mayor aumento de producción que cualquier mineral de batería para satisfacer la demanda prevista: 53,8% en comparación con solo el 4% para el litio, el 6,2% para el cobalto, el 6% para el plomo y el manganeso, y el 18,6% para el níquel.

Usos militares Tierras raras

Los imanes de neodimio-hierro-boro (NdFeB), o simplemente imanes de neodimio, son fundamentales para vehículos eléctricos, robots y turbinas eólicas.

También se utilizan en aplicaciones de defensa.

Un artículo titulado «La dependencia de Estados Unidos y la necesidad de asegurar su suministro de imanes permanentes», del teniente coronel de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, Justin Davey, afirma que «el neodimio y el samario… tienen una influencia desproporcionada en todas las empresas de alta tecnología, especialmente en la industria de defensa».

Se combinan con otros elementos (específicamente hierro, boro y cobalto) para formar imanes permanentes excepcionales.

Los imanes de samario-cobalto (SmCo) tienen la mayor resistencia conocida a la desmagnetización.

Esta capacidad, que implica una mayor coercitividad, les permite funcionar en entornos de alta temperatura sin perder fuerza magnética, un atributo esencial para la mayoría de las aplicaciones militares.

Los imanes de samario-cobalto se introdujeron por primera vez en la década de 1970.

Son más resistentes que el alnico o la cerámica y ofrecen la mejor resistencia térmica de todos los tipos de imanes permanentes, con capacidad para soportar temperaturas de hasta 300 °C.

Sin embargo, debido a su mayor coste, son menos populares que el imán de tierras raras más común, el NdFeB.

Los imanes de samario-cobalto son muy resistentes a la oxidación, pero también son frágiles y pueden fracturarse si el calor extremo los expande.

En ocasiones, se añade terbio y disprosio a los imanes de NdFeB para que toleren temperaturas aún más altas.

“Los imanes permanentes en miniatura resistentes a altas temperaturas son un factor clave en el desarrollo de tecnología militar de vanguardia”, continúa el artículo del Teniente Coronel Davey.

“Están presentes en los equipos y funciones de todas las ramas de las fuerzas armadas, empezando por los discos duros de ordenadores comerciales que contienen imanes de NdFeB, presentes en casi todos los escritorios de los empleados del Departamento de Defensa (DOD)”.

Las municiones guiadas de precisión dependen de los imanes de SmCo como parte de los motores que manipulan sus superficies de control de vuelo.

Sin estos diminutos imanes avanzados, los motores de las “bombas inteligentes”, como la munición de ataque directo conjunto (JDAM), requerirían un sistema hidráulico más caro y tres veces más grande.

Los generadores que producen energía para los sistemas eléctricos de las aeronaves también utilizan imanes de samario-cobalto, al igual que la tecnología furtiva utilizada para enmascarar el sonido de las palas del rotor de los helicópteros mediante la generación de ruido blanco.

Otras aplicaciones de los imanes permanentes incluyen «motores a reacción y otros componentes de aeronaves, contramedidas electrónicas, detección de minas submarinas, defensa antimisiles, telémetro y sistemas de energía y comunicaciones satelitales espaciales», según el USGS.

El Ejército utiliza imanes de tierras raras (TERE) para los sistemas de navegación de su tanque de batalla M1A2 Abrams, y la Armada está desarrollando un sistema de propulsión eléctrica similar para ahorrar combustible en sus destructores de la clase Arleigh Burke.

El caza F-22 de la Fuerza Aérea utiliza motores de imanes permanentes miniaturizados para accionar sus aletas de cola y timón.

Según el Departamento de Defensa de EE.UU.

Desde 2020, el Departamento de Defensa ha otorgado más de 439 millones de dólares para establecer cadenas nacionales de suministro de tierras raras.

Esto incluye la separación y el refinado de tierras raras extraídas en EE.UU., así como el desarrollo de procesos posteriores en Estados Unidos necesarios para convertir estos materiales refinados en metales y, posteriormente, en imanes.

Además de los submarinos de las clases F-35, Virginia y Columbia, los imanes producidos a partir de tierras raras se utilizan en sistemas como los misiles Tomahawk, diversos sistemas de radar, los vehículos aéreos no tripulados Predator y la serie de bombas inteligentes Joint Direct Attack Munition.

El F-35, por ejemplo, requiere más de 400 kg de tierras raras.

Cada destructor Arleigh Burke DDG-51 requiere 2270 kg, y un submarino de la clase Virginia, 4270 kg.

Los misiles antibalísticos, como el “Iron Dome” de Israel, utilizan imanes de samario-cobalto y neodimio para diversas funciones dentro de los sistemas de guía y control del misil.

Las tierras raras son fundamentales para todo el espectro de tecnologías de defensa, vitales para todo ejército.

Sin ellas, los países no podrían producir gran parte del hardware y equipo militar necesario para la defensa nacional. En la mayoría de los casos, no existen sustitutos.

Además, el cambio de proveedores actuales (como China) causaría importantes interrupciones en las cadenas de suministro.

Según la Oficina de Responsabilidad Gubernamental de EE.UU., se necesitarían 15 años para modernizar la cadena de suministro de defensa, lo que significa que cualquier cambio requiere un plazo de ejecución considerable.

Además de los imanes permanentes, de los cuales el ejército estadounidense es un importante comprador, otras aplicaciones de las tierras raras incluyen:

Radar y sonar utilizados para prevenir colisiones, vigilancia y ayudas a la navegación. El sistema de defensa aérea Patriot emplea circuladores de radiofrecuencia para controlar magnéticamente el flujo de señales electrónicas en el radar y los misiles. Tierras raras requeridas: gadolinio, samario e itrio.

Comunicaciones y pantallas que soldados, marineros y aviadores necesitan para visualizar datos analógicos y digitales.

Algunos ejemplos son los láseres que facilitan los enlaces de comunicación en sistemas satelitales y terrestres; monitores de computadora antiguos y modernos; y terminales de aviónica. Tierras raras requeridas: disprosio, erbio, europio, neodimio, praseodimio, terbio e itrio.

Sistemas de guía y control que dirigen misiles y bombas hacia sus objetivos. Tierras raras requeridas: terbio, disprosio, samario, praseodimio y neodimio.

La guerra electrónica se refiere a una gama de equipos que incluye fuentes de energía de alta capacidad, baterías de almacenamiento y dispositivos de interferencia electrónica. Tierras raras requeridas: itrio-hierro-granate.
Motores a reacción.

El erbio, un elemento de tierras raras, se añade al vanadio para hacerlo más maleable y así usarlo en el acero infundido con vanadio que se utiliza en los motores a reacción.

Si bien no es específicamente un elemento de tierras raras, el renio, un elemento raro, se alea con molibdeno y tungsteno.

Se dice que el F-22 Raptor y el caza furtivo F-35 Lightning II utilizan un 6% de renio en sus motores.

Los sistemas eléctricos de las aeronaves emplean imanes permanentes de samario-cobalto para generar energía.

Grafito

El grafito es el material ideal para fines de defensa gracias a sus propiedades únicas: soporta temperaturas muy altas con un punto de fusión elevado, es estable a estas altas temperaturas, es ligero y fácil de mecanizar, y es resistente a la corrosión.

Un informe reciente del Centro de Estudios Estratégicos de La Haya concluyó que el grafito natural y el aluminio son los materiales más utilizados en aplicaciones militares y que también están sujetos a considerables riesgos para la seguridad del suministro, derivados de la falta de diversificación de proveedores y la inestabilidad asociada a los países proveedores.

El informe evaluó el grado de criticidad de cada uno de los 40 materiales considerados críticos o que pronto lo serán.

En este informe, el grafito natural se calificó como de “muy alto riesgo” para aplicaciones aéreas y de “alto riesgo” para aplicaciones marítimas.

Source: Hague Centre for Strategic Studies

El informe señala que el aluminio y el grafito natural son los dos materiales más utilizados en la industria de defensa y se encuentran en aeronaves (de caza, de transporte, de patrulla marítima y no tripuladas), helicópteros (de combate y multifunción), portaaviones y portahelicópteros, buques de asalto anfibio, corbetas, buques de patrulla de alta mar, fragatas, submarinos, tanques, vehículos de combate de infantería, artillería y misiles.

Estos materiales se utilizan en componentes como el fuselaje y los sistemas de propulsión de helicópteros y aeronaves, así como en la electrónica de a bordo de portaaviones, corbetas, submarinos, tanques y vehículos de combate de infantería.

Por lo tanto, el impacto de una interrupción en la seguridad del suministro sería muy significativo, dada la multiplicidad de aplicaciones del aluminio y el grafito natural.

En el gráfico del avión de combate a continuación, observe el uso de grafito natural (puntos rojos) en casi todas las partes del avión, incluyendo el fuselaje, las alas, la cola, el morro, la tobera, el sistema de propulsión, el tren de aterrizaje, los sistemas electroópticos, y los sensores y sistemas electrónicos.

Según el informe, los más utilizados de los 40 materiales en el sector aéreo son el aluminio, el grafito natural, el cobre y el titanio:

Estos materiales tienen diversas aplicaciones en la aeronáutica.

En aeronaves (de caza, de transporte, de patrulla marítima y no tripuladas) y helicópteros (de combate y multifunción), el aluminio, el grafito natural y el titanio se utilizan principalmente en el fuselaje, donde se utilizan en el cuerpo, las alas, la cola, el morro y el eje de la aeronave.

También se emplean en la producción de componentes de sistemas de propulsión, como cámaras de combustión, toberas, ejes de transmisión y hélices, así como en trenes de aterrizaje, conectores y sistemas electrónicos.

Un segundo gráfico de un tanque muestra grafito natural en el sistema de navegación inercial, el equipo de identificación de combate y la ametralladora coaxial.

Según el informe, para la construcción de cañones de tanques, ametralladoras obuses en vehículos de combate de infantería y sistemas de guía GPS/SAL en municiones, el grafito natural se utiliza en combinación con otros materiales para construir estos componentes.