Si eres de los que estás al día de todas las noticias del mundo del motor, probablemente hayas oído la última que viene de las manos de la compañía Tesla. Concretamente, que están trabajando en un nuevo motor eléctrico, uno que es más barato y que prescinde de tierras raras.
Llegados a este punto, es lógico que la primera pregunta que te haya venido a la mente sea ¿qué son las tierras raras? y más importante aún ¿por qué se prescinde de ellas? A continuación trataremos de resolverte todas esas dudas para que sepas por qué supone un avance un motor eléctrico que no contenga estas sustancias.
¿Qué son las tierras raras?
Las tierras raras son nada más y nada menos que elementos químicos que son una mezcla de óxidos e hidróxidos. Son un grupo de 17 elementos entre los que están el escandio y el itrio y los 15 elementos del grupo de los lantánidos, que son: lantano, cerio, praseodimio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio.
Podemos ver el grupo de los lantánidos en la tabla periódico en la parte inferior en color verde.
Aunque se llamen «tierras raras» realmente son elementos muy abundantes, en algunos caso incluso más que el plomo o el oro. El término «raras» viene porque es difícil separarlos, rara vez se utilizaban.
Y el término «tierras» se debe a que antiguamente en química a los óxidos se les denominaba así.
Como decimos, estos elementos son difíciles de separar, de hecho no podemos encontrarlos de forma aislada en la naturaleza, si no que se encuentran en minerales (bastnasita, didimio, monazita, loparita…) y compuestos.
Seguramente alguno de estos componentes te suenen, por ejemplo el neodimio que se utiliza para hacer imanes permanentes, un elemento importante en los coches eléctricos. Y he aquí el kit de la cuestión, ¿tan importantes son las tierras raras para los motores eléctricos?
Las tierras raras y los coches eléctricos
Los motores eléctricos con imanes permanentes generalmente se componen de tierras raras. Esto se debe a que usando estos elementos se podían obtener motores pequeños con un gran rendimiento. Estos motores son los denominados motores síncronos de imanes permanentes.
Los motores síncronos cuentan con un estátor, que se mantiene estático y genera un campo magnético, y un rotor, que gira en ese campo magnético porque está magnetizado. Para que el rotor esté magnetizado se utilizan imanes permanentes y esos imanes están elaborados con neodinio. Por supuesto, no solo se utiliza el neodinio, también se utilizan otros elementos de las denominadas tierras raras, como el samario o el terbio.
Ahora que ya sabemos lo que son las tierras raras y para qué se utilizan en los coches eléctricos, volvemos al tema inicial, ¿por qué Tesla va a prescindir de estos elementos?
¿Por qué se quiere prescindir de las tierras raras?
Como hemos dicho antes, las tierras raras son difíciles de obtener, pues hay que separarlas de los minerales y compuestos. Cuando queremos extraer estos elementos producimos muchos daños al medio ambiente e incluso a nuestra salud. Para extraer estos productos se necesitan productos químicos agresivos que contaminan las aguas del alrededor y además la extracción se realiza mediante minas a cielo abierto que hacen que los polvos generados no se puedan tratar ni controlar y claro está, también tienen un gran impacto visual.
Mediante la extracción y el procesamiento de estas sustancias se crean grandes cantidades de desechos tóxicos y radiactivos como ácido sulfúrico, dióxido de azufre, uranio, dióxido de carbono… Algunos de estos desechos contaminan el suelo inutilizándolo, con lo cual no se pueden llevar acabo actividades agrícolas ni ganaderas.
La contaminación es una de las razones por las que Tesla ha decidido prescindir de las tierras raras, pero hay otra razón que también es importantes y es el precio.
El aumento de precio de las tierras raras y el monopolio de China
Aunque es cierto que las tierras raras son abundantes, las proporciones en las que se encuentra en los minerales son bajas, eso hace que, como hemos comentado antes, sea difícil separarlas. De hecho, en muchos procesos de extracción se pierden gran parte de los elementos. Podemos decir que el proceso de extracción es mucho más costoso que la cantidad que obtenemos de tierras raras, lo cual, inevitablemente, hace que el precio aumente.
Teniendo en cuenta todo eso y que además el país que tiene el monopolio de tierras raras es China, los precios de los motores eléctricos empiezan a elevarse.
China produjo en 2017 un 86% de las tierras raras que se utilizan a nivel mundial, lo que le da mucho poder a China en el mercado comercial, pues muchos países dependen de las exportación de sus materiales. Esto también ha hecho que el precio de las tierras raras haya subido, de hecho actualmente el preció es volátil y se ha multiplicado.
El precio y las relaciones comerciales tensas entre China y Estados Unidos, que amenaza con cortar el grifo de tierras raras en cualquier momento, han hecho que los fabricantes de coches, entre ellos la marca Tesla, busquen alternativas que no necesiten tierras raras.
Posibles alternativas a las tierras raras en coches eléctricos
Hasta ahora la alternativa a las tierras raras era olvidarse de los imanes permanentes apostando por los motores asíncronos donde se generan los campos magnéticos por medio de inducción electromagnética.
Lo curioso del anuncio de Tesla es que el motor eléctrico que están desarrollando sigue siendo un motor síncrono con imanes permanentes pero sin usar tierras raras, por lo menos las que se usan ahora mismo (neodimio, disprosio y terbio).
En la presentación que hizo Tesla este mes de marzo no deja claro cuales serán los nuevos materiales que utilizará para hacer el nuevo coche eléctrico, lo cual abre muchas posibilidades.
Puede que hayan encontrado la forma de crear una especie de «neodimio sintético» en laboratorio. Incluso puede que la alternativa supuestamente tan revolucionaria de la que habla Tesla no sea otra que usar otras tierras raras que no sean las que usa actualmente y que al final todo sea parte del típico juego del Elon Musk para promocionar como muy novedoso cuando no lo es tanto.
O puede que nos equivoquemos y que la alternativa sea reciclar imanes permanentes para usar en los motores de nuevo reduciendo el impacto medioambiental que se causa para conseguir extraer las tierras raras.
En cualquier caso, tendremos que esperar para ver cómo es ese motor que Tesla está desarrollando y que promete ser más barato y respetuoso con el medioambiente.
