Ciencia aplicada-TIERRAS RARAS

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Es la aplicación y la importancia que tiene LAS TIERRAS RARAS, hoy en día.
También la fuente es elaboración propia,elaborado y presentado hace unas horas como un articulo de consulta e información en mi centro.

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Ciencia aplicada-TIERRAS RARAS

  1. 1. CIENCIA APLICADA TIERRAS RARAS
  2. 2. TIERRAS RARAS “EL NUEVO ORO AL FONDO DE LA TABLA” Arrinconadas durante décadas al fondo de la tabla periódica de los elementos, las tierras raras son hoy todo lo contrario: cotidianas, pues están presentes en los ‘gadgets’ de consumo masivo y en las tecnologías verdes. China domina este nuevo ‘oro’. La esperanza del desarrollo de energías limpias y demás tecnologías verdes depende de unos materiales conocidos como tierras raras. Arrinconados durante décadas en el fondo de la tabla periódica, hoy estos elementos químicos con propiedades extraordinarias son indispensables para fabricar los dispositivos electrónicos. LA FIEBRE DEL ‘ORO’ VERDE Las energías alternativas despegan en China, que ha iniciado la construcción de un enorme parque eólico (capaz de generar 1.000 megavatios) en la bahía de Bohai, a solo tres horas de Pekín. Cuando se termine en 2020 será el mayor parque eólico del mundo situado
  3. 3. mar adentro. Esta buena noticia a escala global, pues contribuirá a limitar las emisiones de gases de efecto invernadero, preocupa en la Europa que aspira a ser más ‘verde’. Para producir un megavatio de energía eólica, un aerogenerador requiere una tonelada de imanes permanentes fabricados con neodimio y disprosio, dos metales del grupo de las tierras raras. China es el productor del 97% de estos materiales y en el resto del mundo preocupa que el gigante asiático suba su demanda interna. Los fabricantes de coches híbridos y eléctricos también miran con recelo a los molinos de viento chinos. El modelo más popular, el Toyota Prius, contiene un kilogramo del súper magnético neodimio en su motor, y al menos otros 10 kilos de lantano en sus baterías recargables. Las tierras raras también son fundamentales para las placas solares, las bombillas de bajo consumo, las pilas de combustible, el almacenamiento de hidrógeno, etc. Si estas tecnologías ‘verdes’ fueran implantadas a gran escala, lo suficiente para reducir de manera apreciable la emisión de CO2, entonces tendríamos un problema para cubrir la demanda de algunas de las tierras raras. Pero no hace falta imaginar un futuro más verde. En el presente, estos metales ya son una especie de oro del siglo XXI. Los discos duros de los portátiles o los auriculares y altavoces de los teléfonos móviles serían imposibles sin los diminutos y potentes imanes fabricados con tierras raras, que tienen un sinfín de aplicaciones industriales, médicas y militares. NO TAN RARAS La alta tecnología que impregna nuestra vida cotidiana depende de estos metales tan especiales, que afortunadamente no son tan escasos, tan raros, como podríamos pensar por su nombre. La denominación científica de ‘elementos de tierras raras’ incluye el escandio, el ytrio y los 15 lantánidos: lantano, cerio, praseodimio, neodimio, promecio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio. La Tierra es bastante rica en estos elementos de nombre tan poco familiar.
  4. 4. Los más abundantes, como el cerio, se encuentran en proporciones similares a las del cobre, y mayores que el plomo, estaño, zinc u otros metales comunes. Los más escasos, como el tulio, tienen una abundancia natural 200 veces mayor que la del oro. El problema con las tierras raras es su extracción, compleja y potencialmente contaminante EL PATITO FEO DE LA QUÍMICA Descubiertos a finales del siglo XVIII en la mina de Ytterby (Suecia), que da nombre a cuatro de estos elementos, las tierras raras habían tenido pocas aplicaciones hasta mediados del siglo XX. Arrinconado al fondo de la tabla periódica y al final de los libros académicos, este grupo era un patito feo en la química que se ha convertido en un preciado metal, algo así como codiciado ‘oro verde’.
  5. 5. DISTRIBUCIÓN DE LA PRODUCCIÓN MUNDIAL A LA FECHA
  6. 6. ÚNICOS POR SU ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO PROPIEDADES Los lantánidos, el Ytrio y el Escandio todos tienen las propiedades químicas muy similares. Esto sí que es raro: tener 17 elementos tan parecidos. Por eso se encuentran juntos en los depósitos geológicos, como los de monacita (un fosfato mixto de varios de estos elementos) y por eso es difícil separarlos o incluso distinguirlos, lo que complica la minería de las tierras raras. Todos son metales, blandos y de color más o menos plateado. La mayoría se oxidan con mucha facilidad. Son muy buenos conductores de la electricidad y destacan aún más por sus propiedades magnéticas. Los imanes permanentes más potentes que se ha conseguido fabricar están hechos con aleaciones de tierras raras. Y variando estas aleaciones, se puede ‘personalizar’ su magnetismo para crear imanes con comportamientos muy específicos. Algunos de estos elementos son fluorescentes y fosforescentes. Y la mayoría se utilizan para fabricar láseres. Por sus excepcionales propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas, las tierras raras se han hecho casi insustituibles.
  7. 7. APLICACIONES El gran beneficio de las tierras raras es que han permitido la miniaturización de dispositivos electrónicos. Por ejemplo, hoy en día tenemos auriculares que suenan como equipos de alta fidelidad de antaño porque en su interior llevan unos diminutos y ligeros imanes de neodimio, increíblemente potentes, que han sustituido a los de ferrita, mucho más pesada. Los potentes imanes de neodimio también se usan para fabricar discos duros más pequeños y rápidos. Y son pieza fundamental en los motores de los coches híbridos y de herramientas o electrodomésticos inalámbricos, o en las turbinas de los aerogeneradores. Estos elementos, ‘raros’ hasta hace poco, están ahora en todas las casas. Entre otros muchos usos: ■ El lantano se usa como electrodo en baterías recargables. ■ El praseodimio oscurece los cristales de las gafas de sol y produce metales resistentes para motores de aviones. ■ El cerio se usa como catalizador en refinerías de petróleo. ■ El gadolinio se usa en hospitales, en sistemas de rayos X y resonancia magnética nuclear. ■ El europio da color a las pantallas de cristal líquido (LCD). ■ El terbio, fluorescente, se usa en bombillas de bajo consumo. ■ El samario proporciona láseres de alta precisión, con aplicaciones industriales y militares.
  8. 8. UNA EXTRACCIÓN DIFÍCIL, TÓXICA Y A VECES RADIACTIVA MINERÍA Aunque hay numerosas reservas de tierras raras repartidas por todo el mundo, son pocas las minas donde se extraen. Para que sean rentables debe haber una alta concentración de estos minerales, pues es complicado separar las tierras raras de otros elementos con los que se encuentran en la naturaleza. Suelen ser minas a cielo abierto y requieren mover grandes cantidades de suelo. Además de ese impacto, hay riesgos medioambientales. Para separar los elementos de estos minerales hay que lavarlos con ácidos, lo que da lugar a millones de litros de residuos tóxicos. De hecho, en Mongolia interior (China), donde están las mayores minas de tierras raras de mundo, se han contaminado lagos enteros, matando el ganado y provocando problemas de salud pública. También hay riesgo de radiactividad, pues es frecuente encontrar uranio y torio en los minerales de los que se obtienen las tierras raras. La legislación ambiental es más permisiva en China, pero en muchos otros países la minería de tierras raras se considera una actividad demasiado sucia y provoca fuerte rechazo social.
  9. 9. En Malasia, una plataforma ciudadana está tratando de frenar la construcción de una refinería de tierras raras en Kuantan. En Europa, la única mina permanece cerrada. Está en Ytterby (Suecia), donde se descubrieron estos elementos. EN EL PERÚ En el Perú las principales rocas relacionadas con estos elementos comprenden los intrusivos que se extienden a lo largo de batolitos y stocks de tendencia alcalina a peralcalina.
  10. 10. Entre estos figura el Batolito de San Nicolás de edad paleozoica, que está ubicado en la cordillera de la costa. En tanto, en la Cordillera Occidental se tiene el Macizo de Querobamba del Paleozoico y algunas facies de los intrusivos de la Cordillera Blanca del Mioceno. También está el potencial de tierras raras existente en la Cordillera Oriental y que se encuentra en los intrusivos del Paleozoico y Permotriásico, como es el caso de los batolitos de Aricoma, Limbani y Coasa y el Granito de San Gabán en Puno. La zona potencial para exploración de tierras raras está dada por la naturaleza geoquímica de la Cordillera Oriental, donde ya se han reconocido importantes anomalías de uranio que, por su naturaleza geoquímica, se encuentran relacionadas muy de cerca a las tierras raras, manifestó. Según Humberto Chirif, Geólogo del Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET) añadió que en el centro y norte de Perú el potencial se encuentra en los intrusivos de la Adamelita de Pacococha, Batolito de San Ramón y Batolito de Pataz. Por todo ello, es de esperar que el estudio de las tierras raras despierte pronto el interés de jóvenes profesionales vinculados a la geología, ingeniería química, ingeniería minera, ingeniería industrial, economía y administración de empresas. AUTOR: CRISTIAN ALBERTO LAGOS ZAMBRANO INGEMMET 03 DE SEPTIEMBRE DEL 2013

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