Las motos no pueden prescindir de las tierras raras. Son materias primas clave en electrónica. Su escasez es un problema, pero hay soluciones.

Ocho institutos Fraunhofer colaboran desde hace cinco años en el proyecto "Criticidad de las tierras raras" con el objetivo de utilizarlas con más moderación y encontrar materiales sustitutivos. Esto se aplica en particular a los elementos disprosio y neodimio. Éstos son necesarios, por ejemplo, para imanes como los de los motores eléctricos. Los resultados de la investigación ya están listos para el mercado.

Crisis de precios en China

El proyecto fue desencadenado por una sacudida de precios: China, donde se extrae alrededor del 90% de las tierras raras para el mercado mundial, impuso una prohibición de exportación en 2013, los precios se dispararon y la vulnerabilidad de la industria alemana en cuanto a la seguridad del suministro de estas materias primas quedó meridianamente clara.

Reducir a la mitad la demanda

"Nuestro objetivo era reducir a la mitad la demanda de tierras raras. Lo hemos superado claramente combinando varios enfoques técnicos", afirma el profesor Ralf B. Wehrspohn, director del Instituto Fraunhofer de Microestructura de Materiales y Sistemas (IMWS) de Halle an der Saale y portavoz del proyecto líder.

Sistemas de asistencia, electromovilidad...

"Hoy en día, un coche medio contiene docenas de motores eléctricos que mueven el elevalunas, el limpiaparabrisas o la bomba de aceite. Muchos de estos motores funcionan con imanes permanentes que contienen tierras raras. Su número aumentará considerablemente en el futuro debido a los nuevos sistemas de asistencia y, no menos importante, a la tendencia hacia la electromovilidad. Todo ello demuestra lo importante que es utilizar eficientemente estas valiosas materias primas".

China, Mongolia, Groenlandia, Luna

Sin embargo, el término "tierras raras" es engañoso: no son tierras, sino metales, y tampoco son raras. Sólo que su disponibilidad está muy limitada regionalmente, y los yacimientos donde su extracción merece la pena se encuentran, para colmo, en zonas políticamente inseguras o al menos inaccesibles. Los mayores yacimientos se encuentran en China y Mongolia Interior, seguidos de Groenlandia. También hay yacimientos importantes en Australia, Canadá, Brasil y Malasia, y en la Luna.

Plan de reciclaje posterior

Los institutos participantes en el proyecto analizaron primero los mercados de materias primas para tierras raras y, al mismo tiempo, desarrollaron conceptos sobre cómo tener en cuenta la reutilización o el reciclado posterior de las tierras raras a la hora de diseñar motores eléctricos. También analizaron los procesos de fabricación de imanes y encontraron soluciones que producen menos residuos.

Reciclaje de residuos electrónicos

En otro subproyecto se desarrolló un proceso para reciclar imanes permanentes a partir de residuos electrónicos. Los imanes reciclados alcanzan el 96% del rendimiento de los imanes nuevos. También se optimizó el diseño de los motores eléctricos: Si no se calientan demasiado durante el funcionamiento, se pueden utilizar imanes con menor estabilidad térmica y, por tanto, menor proporción de tierras raras.

Materiales alternativos como imanes

Por último, se buscaron y encontraron materiales que también pudieran servir como imanes pero que no contuvieran tierras raras. Los investigadores probaron numerosas combinaciones de materiales y nuevas aleaciones.

Avances concretos

"Examinamos el tema desde la simulación informática de física cuántica de los materiales magnéticos hasta la producción de imanes en forma casi de red y la recuperación de los metales de tierras raras utilizados tras la fase de utilización. Gracias a la amplitud y profundidad de los conocimientos, que también son únicos a escala internacional, hemos logrado avances muy concretos y hemos identificado otros puntos de partida para un uso más eficiente de las tierras raras y su sustitución. Ahora queremos llevar estos resultados al mercado con las empresas", anuncia el profesor Wehrspohn.

Sólo una quinta parte de los

Está legítimamente orgulloso. Con sus investigaciones y las de sus colegas, la demanda de tierras raras puede reducirse a una quinta parte de la actual. Texto: ampnet/hrr