Metales de tierras raras escasos: nuevos imanes para vehículos eléctricos y turbinas eólicas para acelerar la transición energética

Los potentes imanes fabricados con metales de tierras raras se utilizan en motores que impulsan coches eléctricosturbinas eólicas o diversos aparatos eléctricos como aspiradoras. Los imanes permanentes que se utilizan en los dispositivos actuales de alta gama están fabricados con materiales que podrían escasear en las próximas décadas, ya que se prevé un aumento de la demanda.

Según Seaver Wang, codirector del equipo de clima y energía del Breakthrough Institute, el suministro de algunos elementos químicos de tierras raras deberá multiplicarse por siete de aquí a 2050 sólo para satisfacer la demanda de turbinas eólicas. La demanda de metales de tierras raras como el neodimio y el disprosio para vehículos eléctricos podría multiplicarse por 15 de aquí a 2040.

Contrariamente a su nombre, los elementos de tierras raras no son tan raros. Sin embargo, no hay suficientes lugares de producción y los elementos no se dan en altas concentraciones, entre otras cosas, lo que podría dificultar su extracción económica dentro de unos años. Según Jonathan Rowntree, director general de Niron Magnetics, "el mundo necesita una solución y una tecnología diferentes".

La alternativa: nitruro de hierro

Teslapor ejemplo, anunció en 2023 que dejaría de utilizar metales de tierras raras en su próxima generación de vehículos eléctricos. La empresa emergente Niron Magnetics, con sede en Minnesota, está construyendo una planta de producción de nitruro de hierro, derivado de elementos comunes, para hacer frente a una posible escasez en el futuro. Su objetivo es alcanzar una capacidad de producción de 1.000 kilogramos a finales de 2024.

La empresa también está trabajando para maximizar el potencial del material. Hasta ahora, los imanes de Niron sólo han alcanzado los 10 MGOe. Con una optimización adecuada, podrían alcanzarse de 20 a 30 MGOe - el límite superior teórico es incluso superior al de los imanes de neodimio utilizados hoy en día.

Además, los imanes de nitruro de hierro no contienen cobalto. Se sabe que la extracción de cobalto causa problemas medioambientales y humanitarios (por ejemplo, en el Congo), y ha sido criticada por derechos humanos y organizaciones ecologistas. Por ello, este material es una parte importante de la lucha contra el cambio climático, junto con otras soluciones alternativas.

El aumento de los imanes y de su suministro es fundamental para hacer posible la transición energética. Sin más imanes, no podremos alcanzar nuestros objetivos.

- Gregg Cremer, asesor de ARPA-E del Departamento de Energía de EE UU