donostia - Las tierras raras son un concepto que puede resultar lejano para el conjunto de la sociedad y, sin embargo, vivimos rodeados de ellas y su ausencia puede representar, por lo menos de momento, un serio golpe al estado del bienestar. Los teléfonos inteligentes, las turbinas eólicas de los aerogeneradores, la robótica industrial o multitud de elementos del coche como los limpiaparabrisas y los elevalunas utilizan imanes confeccionados con neodimio, hierro y boro. Pero también lo hacen en el ámbito de la salud las máquinas de resonancias magnéticas y las separadoras de sangre, por citar algunas de las innumerables aplicaciones.

Además, su empleo va en aumento. La demanda de este tipo de imanes que integran neodimio, hierro y boro crece a un ritmo del 8% anual, y en 2019 representó un volumen de comercio de 12.000 toneladas. El desarrollo de innovaciones tecnológicas como el vehículo eléctrico, para el que estos imanes son imprescindibles, garantiza el mantenimiento y desarrollo de este mercado prácticamente monopolizado por China, que representa el 90% del suministro.

Europa conoce su posición de debilidad en este ámbito y ha decidido reducir su dependencia del país asiático con el proyecto Neohire que reúne a expertos de la Unión Europa y coordina el centro tecnológico guipuzcoano CEIT. El investigador del grupo de Fabricación Avanzada en Pulvimetalurgia y Láser, José Manuel Martín, es el responsable de un equipo que esta semana se reunió en la capital guipuzcoana en varias sesiones de trabajo para presentar las conclusiones de este proyecto.

Martín explica la importancia de las tierras raras y lo relaciona con su potencia. Los imanes que se colocan en las neveras suelen ser de ferrita y tienen el campo magnético que cualquier persona puede comprobar. Los fabricados con neodimio, hierro y boro tienen una energía "infinitamente mayor", lo que permite, según indica el investigador de CEIT, producir unos motores mucho más pequeños. La ferrita podría servir para un altavoz de un concierto, pero para los auriculares inalámbricos es imprescindible utilizar imanes de neodimio, hierro y boro, ejemplifica.

Sectores estratégicos de Europa, pero también de Euskadi, como la automoción o la energía requieren un importante volumen de imanes de estas características para desarrollarse y hoy tienen que recurrir a China, que se ha hecho con toda la cadena de valor, desde su extracción hasta su comercialización. Su poder se demostró en toda su dimensión en 2011, según recuerda Martín, cuando subió los precios de los imanes, lo que hizo que los productos europeos que los utilizan tuvieran que repercutirlo en su precio final y perdieran competitividad. Afortunadamente, en la actualidad las tarifas han vuelto a bajar.

De todos modos, Europa no quiere seguir dependiendo en un grado tan alto de China y el grupo de expertos del proyecto Neohire, entre los que se encuentra también la firma guipuzcoana Indar, ha desarrollado una investigación que plantea dos líneas de actuación para lograr el objetivo final, que no es otro que reducir el consumo de tierras raras, una vez descartada la posibilidad de encontrar una aleación diferente pero con las mismas propiedades.

estrategia La primera de ellas, según explica José Manuel Martín, se refiere a las técnicas de fabricación de los imanes. "Tenemos expertos y tecnologías que permiten fabricar imanes de neodimio, hierro y boro de otra manera" utilizando estos elementos en polvo, lo que imprime flexibilidad al diseño. El investigador aclara que hasta ahora los imanes tienen forma rectangular, pero que si fueran moldeables conseguirían abarcar un mayor campo magnético en determinadas máquinas y así incrementar su potencial.

Sin subestimar esta posibilidad, los expertos han realizado una fuerte apuesta por el reciclado. "Cuando una turbina de un aerogenerador se desmantela, se sacan varias toneladas de material. Si en lugar de comprar imanes a China para montarlos en una nueva turbina podemos reprocesar esas toneladas y hacer con ellas nuevos imanes, reducimos el consumo", expone. Quizá no tengan la suficiente calidad para incorporarlos a una turbina, añade, pero sí para ser empleados en otros pequeños motores.

El problema principal es la dificultad de reciclar porque la mayor parte de los productos que incorporan imanes de neodimio, hierro y boro han sido diseñados hace años sin pensar en reutilizar sus componentes. "Recolectar el material, desmantelar los equipos, abrir el motor, extraer los imanes, analizarlos y clasificarlos en grupos para poder concluir qué nuevo imán puedo hacer es muy costoso, y para que esto sea económicamente rentable, haría falta una cadena muy bien organizada que sea capaz de gestionar cantidades muy grandes", considera.

No obstante, cree que "en el futuro funcionará" porque coge fuerza el ecodiseño que a medio o largo plazo, en función de su grado de desarrollo, permitirá extraer de manera más fácil los imanes de los motores para que sean reciclados. De momento, el reciclaje es una técnica "muy incipiente" de la que existen pocos ejemplos en Europa.

El investigador cita algunos experimentos en Gran Bretaña, Alemania y Francia, pero su capacidad de obtener material a reutilizar es, como mucho, de kilogramos cuando las necesidades se cifran en toneladas. "Aún no hemos llegado al punto en el que una empresa se decida a invertir en una planta de reciclaje porque todavía no existe una rentabilidad económica", advierte.

Pese a todo, José Manuel Martín recuerda que "aquí no tenemos minerías de tierras raras y, mientras este tipo de aleaciones se sigan utilizando, vamos a tener que importar la materia prima, a no ser que saquemos partido de lo que ya tenemos aquí".

Socios. El proyecto europeo ha estado coordinado por el centro tecnológico CEIT de Donostia, y en él participan como socios la firma guipuzcoana Indar, UPV/EHU, University of Birmingham, el centro alemán Fraunhofer, la Fundación Cidaut, la universidad belga Ku Leuven, la japonesa Aichi Steel, la eslovena Kolektor, y la Universitá Degli Studi Firenze.

Objeto. La misión de este equipo de expertos ha sido analizar medidas que puedan reducir la actual dependencia de Europa hacia China con respecto a las tierras raras, dado que el país asiático representa el 90% de este mercado estratégico para los planes de desarrollo de la UE27.

Método. Los investigadores han seleccionado una máquina concreta de la que conocen sus requerimientos y han analizado qué mejoras puede incorporar para reducir el uso de tierras raras. Aunque el estudio ha estado muy enfocado a esta máquina, José Manuel Martínez recuerda que los resultados son extrapolables a un alto número de ámbitos y máquinas.

Líneas. El equipo de Neohire ha trabajado dos estrategias. La primera se ha centrado en la técnica de fabricación y ha contemplado la posibilidad de utilizar polvo de neodimio, hierro y boro con el objetivo de que la materia resultante sea más moldeable y se puedan crear estructuras con cierto grado de flexibilidad. La segunda línea ha incidido en técnicas de reciclaje para obtener de las máquinas desechadas el contenido de sus imanes.