lunes, 5 de mayo de 2025

Hacia una nueva tabla periódica y algunas tierras raras

La nueva tabla periódica

La tabla periódica de los elementos es una herramienta clave en nuestras clases de Fisicoquímica y Química. Sin embargo, una nueva distribución podría cambiar la forma en que medimos el tiempo. Desde la Sociedad Europea de Química, se "reacomodan" o se reestructura el conocimiento químico de los elementos conocidos hasta el momento, como así también se anticipa el uso de cientos de HCI (iones altamente cargados o Highly Charged Ions, según sus siglas en inglés) dado que podrían convertirse en la próxima generación de relojes atómicos ópticos. La precisión de estos dispositivos permitirá efectuar mediciones del tiempo con una estabilidad capaz de detectar cambios imperceptibles en la gravedad, en el movimiento de la Tierra e incluso en algo tan complejo como la expansión del universo.

La idea no es novedosa, dado que el químico estadounidense William Sheedan la ha llevado a cabo durante la década del 70. En esta nueva tabla se le asigna a cada elemento un tamaño en proporción a su abundancia natural, para ello emplea una escala logarítmica. El código de colores depende de su vulnerabilidad actual y su disponibilidad en un futuro. Los que se encuentran en color rojo son los "serious threat in the next years" que presentan una seria amenaza de escasear en el presente siglo.

Un problema en el mediano y corto plazo

Las pantallas táctiles de los dispositivos portátiles emplean capas conductoras del material Indio (In), cuando observamos la nueva tabla, dicho metal raro Para comprender la gravedad de este escenario, basta observar al indio (In), un metal raro que, si bien no es especialmente escaso, su producción depende casi por completo del subproducto de la minería del zinc, y su reutilización aún es limitada. Se estima que, al ritmo actual de uso, podría volverse económicamente inviable en menos de dos décadas.


Tierras raras, no tan raras

Más allá de la denominación de “tierras raras”, en realidad algunos de los químicos y minerales así identificados son abundantes, el problema radica en su extracción y procesamiento que pueden ser complejos y costosos, tornándolos inviables. Actualmente, China domina la oferta en el mercado, motivo más que suficiente para generar preocupación y alerta en el gobierno de los Estados Unidos, por la importancia de esos minerales para los usos bélicos y porque para los productos tecnológicos más avanzados se requiere el uso de algunos de esos elementos.

Esos minerales y químicos prácticamente desconocidos para el público son también escasamente estudiados por laboratorios, exploradores e investigadores que no provengan de las grandes potencias. Básicamente, se denomina con ese nombre a 17 elementos con propiedades similares, entre los que se encuentran los Lantánidos, que son elementos químicos a veces con similitudes entre sí, y entre los que se destacan “imanes de tierras raras” y otros 12 como el Tulio, Erbio y Gadolinio.


Estados Unidos, Ucrania y China. Acuerdos estratégicos

Ucrania posee 10.000 yacimientos de tierras raras con 95 tipos distintos de minerales valiosos El país se sitúa como un proveedor potencial clave de titanio, litio, berilio, manganeso, galio, uranio, circonio, grafito, apatita, fluorita y níquel (Fuente: Infobae). Se dice que es potencial debido a que no posee tecnología para llevar a cabo su extracción, por tal motivo se firmó un convenio que le otorga a Estados Unidos el acceso preferencial a los recursos minerales de Ucrania a cambio de la creación de un fondo de inversión para el desarrollo económico del país (posguerra). Este pacto estratégico de Washington busca reducir su dependencia de China, que hoy controla entre el 60 y el 70 % de la producción mundial de minerales raros y cerca del 90 % de su capacidad de procesamiento.

Brecha entre las reservas minerales críticas y la extracción y procesamiento en América Latina
América Latina posee algunas de las reservas minerales más grandes del mundo. Entre estas se encuentran el primer depósito mundial de cobre y cuarto de litio en Chile, así como el tercer depósito tanto de níquel como de tierras raras en Brasil (Fuente: Artículo escrito por Economist Impact con el apoyo de J.P. Morgan)
Los recursos en Argentina
En Argentina se han encontrado depósitos de tierras raras en los departamentos de Punilla y Cruz del Eje de Córdoba, se encuentra en estudio la factibilidad económica de su explotación.
Cuatro empresas están dedicadas a proyectos de ese estilo: Patagonia Minerals, australiana que opera en un proyecto en la provincia de Córdoba; San Luis Minera, una estatal y también realiza exploraciones; Argentinian Rare Earths, que lleva a cabo exploraciones en varias zonas; y Latin American Minerals. (Fuente: Diario El Día)

La obsolescencia programada y los RAEE

La obsolescencia programada "obliga" a que millones de smartphones sean sustituidos mensualmente en Europa y América. Considerados desechables, terminan en vertederos o en plantas de reciclaje improvisadas en países en desarrollo, donde se extraen algunos elementos bajo condiciones precarias. El resto queda atrapado en residuos tóxicos, irrecuperable para la humanidad. Así es como elementos tan valiosos como el indio se pierden, disipándose lentamente en el olvido químico. (Fuente: National Geographic)

¿Qué son los RAEE?

Son los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE) resultado del uso, consumo y recambio de los aparatos eléctricos y electrónicos (AEE). A nivel mundial se considera que los aparatos eléctricos y electrónicos (AEE) son “todos aquellos aparatos que para su funcionamiento necesitan ser enchufados o utilizan una fuente de alimentación de pilas o baterías” (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de la Nación [MAyDS] 2020). Cuando dichos aparatos son desechados, ya sea por agotamiento de su vida útil o por innovación tecnológica, se convierten en un residuo denominado “residuo de aparatos eléctricos y electrónicos” (RAEE). Los residuos electrónicos son aquellos que comprenden “todos los elementos de aparatos eléctricos y electrónicos (AEE) o de sus componentes, que hayan sido desechados por sus propietarios como desperdicios sin ánimo de reutilizarlos” (Step Initiative, 2014)

Los AEE se fabrican a partir de recursos naturales no renovables y, en algunos casos, contienen sustancias peligrosas. Desde la fabricación del aparato (AEE), hasta llegar a su descarte como residuo (RAEE), se producen impactos sobre la naturaleza y la salud de las personas. 

Realidad en Argentina

En nuestro país, contamos con un Plan de reciclaje y reutilización de los RAEE, como búsqueda de una resolución a un problema que crece exponencialmente en el mundo debido al avance y masificación de los productos tecnológicos que, junto a la obsolescencia programada, dan como resultado grandes volúmenes de este tipo de residuos. Una adecuada gestión de los RAEE permitirá reducir los riesgos de liberar las sustancias peligrosas, lo cual permitirá recuperar materiales que podrán reinsertarse en la industria, para así reducir la presión ambiental por la extracción de materias primas vírgenes.

Generación de los RAEE a nivel mundial

El avance tecnológico de la última década, el consumo masivo motivado por la publicidad, la moda, la obsolescencia programada y el nivel o status ha generado que el volumen de los RAEE aumente considerablemente. En el mundo se generaron 56 millones de toneladas de RAEE durante el 2019, equivalente a 7,3 kg anuales por habitante.

Según datos oficiales, de esos 56 Mt de residuos RAEE generados a nivel mundial en 2019, solamente 9,3 Mt han sido recogidos y reciclados de manera adecuada, es decir sólo el 17,4 %.

La mayor parte de ese porcentaje proviene de las políticas y acciones ejecutadas por los países europeos, que si bien son quienes más residuos de RAEE generan (12 Mt) en correspondencia con sus mayores ingresos, casi la mitad de ellos (42,5 %) se encuentran documentados como recogidos y reciclados adecuadamente

Distribución mundial de residuos de RAEE generados y tratados adecuadamente 

(Modificado de Forti et al. 2020)


Los materiales críticos
Reciben la denominación de minerales críticos las materias primas —tanto minerales, como metales— necesarias para generar energía renovable, producir tecnologías no contaminantes y facilitar la transición hacia un futuro más sostenible y con bajos niveles de carbono.  
Resulta muy común nombrar “minerales críticos” asociado indistintamente con los términos “minerales estratégicos1”, “minerales estratégicos y críticos2” y “minerales para la transición energética3”.
Universalmente no existe un consenso respecto de la “criticidad”, en lo que se coincide es que la criticidad cambia con el tiempo en función de las necesidades que surjan de la sociedad y de la disponibilidad de suministro.

(1) Anderson, E. W., y Anderson, L. D. (1998). Strategic minerals: Resource geopolitics and global geo-economics. Wiley
(2) Society for Mining Metallurgy and Exploration [Sociedad de Minería, Metalurgia y Exploración]. (s. f.). Critical and strategic minerals: Importance to the U.S. economy. Véase: https://www.smenet.org/What-We-Do/Technical-Briefings/Critical-and-Strategic-Minerals-Importance-to-the 
(3) International Energy Agency [Agencia Internacional de Energía, AIE]. (2022). The role of critical minerals in clean energy transitions. Véase: https://iea.blob.core.windows.net/assets/ffd2a83b-8c30-4e9d-980a-52b6d9a86fdc/TheRoleofCriticalMineralsinCleanEnergyTransitions.pdf 


Situación en materia de gestión de RAEE en la Argentina
En su artículo titulado “Los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos en Argentina y en el AMBA. Panorama y perspectiva de cara a una política de economía circular” se detalla la realidad que se vive en la Argentina:
De la totalidad de los RAEE generados por año (291,7 toneladas al año), un 60 % pertenecen a grandes generadores y al estado y un 40% al resto de la población.
Los RAEE pueden ser reciclados hasta un 90 % al adaptar las mejores tecnologías disponibles e integrando cadenas de valor en el recupero.
Los RAEE de mayor valor en cuanto a la posibilidad de aprovechamiento de materiales son los denominados ITT (informática y telecomunicación). Conforman entre un 3 y un 4 % del total de RAEE.
Cada 100 toneladas de RAEE (ITT), se obtienen 6 toneladas de plaquetas que tienen un importante valor por tonelada.


Bibliografía
Forti, V.; Baldé, C.; Kuehr, R. y Bel, G. (2020). Observatorio Mundial de los Residuos Electrónicos: Cantidades, flujos y potencial de la economía circular. Universidad de las Naciones Unidas (UNU)/Instituto de las Naciones Unidas para Formación Profesional e Investigaciones (UNITAR) – coorganizadores del programa SCYCLE, Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y Asociación Internacional de Residuos Sólidos (ISWA), Bonn/Ginebra/Rotterdam

Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de la Nación (MAyDS) (2020). Gestión integral de RAEE: Los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos, una fuente de trabajo decente para avanzar hacia la economía circular (L. Maffei, Coord.) [Libro digital en PDF]. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de la Nación; Oficina de País de la Organización Internacional del Trabajo para Argentina

Step Initiative (2014), Solving the E-Waste Problem [en línea] http://www.step-initiative.org



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