Una variedad de tecnologías modernas, incluidos los imanes permanentes que se han utilizado en todo, desde auriculares hasta turbinas eólicas, se basan en elementos de tierras raras. Si bien los metales en realidad no son especialmente raros, no se encuentran en altas concentraciones en la corteza terrestre. Como tal, extraerlos es costoso y tiende a producir mucho daño ambiental, lo que significa que la mayor parte del suministro proviene de un pequeño número de países (ver el gráfico aquí), dejando el suministro en riesgo de peleas políticas.
Entonces, el potencial para sacar mucho más provecho de las minas de tierras raras existentes es obviamente muy atractivo. Y el método descrito en un documento publicado el lunes parece ofrecerlo todo: más metal por mineral, un costo mucho menor y mucha menos preocupación por los desechos mineros.
Menos lixiviación
Muchos de los mejores depósitos de tierras raras se encuentran en lugares donde la naturaleza ha concentrado los elementos para nosotros. Estos tienden a ser sedimentos formados a partir de materiales donde los elementos de tierras raras reaccionarán o interactuarán con el sedimento, saliendo de la solución y aumentando gradualmente la concentración en el mineral. El método habitual de extraer los elementos de estos minerales implica esencialmente invertir ese proceso. Se bombea una solución rica en iones a través del mineral, y estos iones desplazan las tierras raras, lo que les permite filtrarse fuera del mineral. Normalmente, la solución utilizada es sulfato de amonio.
La producción de sulfato de amonio tiene sus propios costos de energía y materiales, y deja el material en el mineral, lo que puede requerir una limpieza ambiental posterior. Y el proceso no es muy selectivo; muchos otros metales más baratos, como el aluminio y el calcio, también salen del mineral y deben separarse de los productos deseados.
La idea detrás del nuevo trabajo era utilizar una corriente eléctrica para simplificar el proceso. La lixiviación estándar se basa en el flujo de una solución rica en iones a través del mineral para sacar los elementos de tierras raras. Pero una vez que la solución desplaza estos elementos del mineral, vuelven a ser iones en una solución. En ese estado, una corriente eléctrica debería conducirlos al electrodo de carga opuesta. En teoría, esto debería significar que se necesita menos solución de lixiviación para sacar material del mineral y, por lo tanto, debería haber menos problemas ambientales posteriores.
Este tipo de purificación impulsada por electricidad se ha utilizado para descontaminar suelos con altos niveles de metales. Pero no se ha probado antes en este tipo de minería. La idea funcionó incluso mejor de lo que esperaban los investigadores.