Cada tonelada de neodimio deja una tonelada de residuos radiactivos: la carrera por autos eléctricos sostenibles

La poderosa industria automotriz alemana, pilar de la economía europea, se encuentra en una encrucijada crítica. Su transición hacia los vehículos eléctricos depende masivamente de las tierras raras, un grupo de metales cuyo mercado global es dominado de forma abrumadora por China. 

Esta dependencia no solo es costosa y contaminante, sino que representa un enorme riesgo geopolítico ante posibles cortes de suministro. En respuesta, científicos y empresas alemanas aceleran la búsqueda de alternativas tecnológicas, desde motores eléctricos que no necesitan imanes hasta avanzados sistemas de reciclaje, en una carrera contrarreloj por la soberanía tecnológica.

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Vehículos eléctricos y la dependencia de las tierras raras chinas

El dominio de China en el mercado de minerales críticos es casi absoluto y se organiza en tres fases clave: extracción (70%), procesamiento (80%) y refinado (90%). El gigante asiático no sólo ha invertido estratégicamente desde hace décadas, sino que utiliza su posición para manipular el mercado global a través de cuotas de exportación y aranceles.

Esta dependencia de China es particularmente peligrosa para el sector de los vehículos eléctricos. Casi el 94% de los imanes permanentes utilizados en los motores eléctricos provienen de China, o de países que a su vez dependen de las cadenas de suministro chinas. 

Esto deja a la industria automotriz expuesta a precios volátiles y, peor aún, a interrupciones en la producción. De hecho, expertos advierten que las reservas se están agotando y ya se han registrado paradas en la fabricación.

A la vulnerabilidad geopolítica se suma un alto costo ambiental. La extracción de estos metales es un proceso altamente contaminante. Un ejemplo claro es el neodimio, clave para la potencia de los imanes: por cada tonelada extraída, se genera una tonelada de residuos radioactivos, además de contaminar suelos y aguas con ácidos y metales pesados.

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Motores eléctricos sin imanes: la gran apuesta de la industria automotriz alemana

Para esquivar esta dependencia, la innovación automotriz se ha convertido en la principal herramienta. En el Instituto de Conversión de Energía Eléctrica de Stuttgart, los investigadores han desarrollado una alternativa revolucionaria: un motor eléctrico que funciona sin imanes permanentes.

¿Cómo funciona esta nueva tecnología?

A diferencia de los motores eléctricos convencionales que utilizan la atracción y repulsión de imanes permanentes, este nuevo diseño los reemplaza con bobinas por las que circula corriente eléctrica. Esta corriente genera un campo magnético controlado que impulsa el motor, eliminando por completo la necesidad de tierras raras.

Esta tecnología no solo promete reducir la dependencia de materias primas críticas, sino que también ofrece ventajas económicas y de mantenimiento. Se estima que un motor sin imanes podría ser un 10% más barato, ya que los imanes representan hasta el 40% del costo de un motor convencional. 

La patente ya fue vendida a una gran empresa alemana de autopartes y se espera que llegue al mercado en dos o tres años. Algunas marcas como BMW, Tesla y Toyota ya están implementando motores eléctricos con menos o ninguna tierra rara.

Más allá de los motores: otras innovaciones para eludir los minerales críticos

La dependencia de las tierras raras no se limita a los motores eléctricos. Estos elementos también son cruciales para sistemas de iluminación de alta potencia, como los faros LED. En la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf, un equipo de investigación está desarrollando formas de sustituir el europio y el serio, dos de las tierras raras más importantes para la iluminación, con manganeso, un metal mucho más abundante.

Aunque la luminosidad del manganeso es menor, las pruebas demuestran que es una alternativa viable para aplicaciones que no requieren una luz extremadamente intensa, como la iluminación interior de los vehículos. Esta solución podría implementarse casi de inmediato para reducir gradualmente el uso de estos materiales.

El reciclaje, un camino prometedor pero costoso

Otra de las grandes alternativas tecnológicas es el reciclaje de imanes. Actualmente, solo el 1% de los imanes de tierras raras se reciclan; el resto se pierde. En el Instituto Tecnológico de Karlsruhe, se ha desarrollado un meticuloso procedimiento para desmontar los imanes de los motores eléctricos sin dañarlos, permitiendo su reutilización.

Sin embargo, el principal obstáculo es el costo. Hoy en día, resulta más barato comprar imanes nuevos a China que invertir en el complejo proceso de reciclaje. A pesar de que varias empresas automotrices han mostrado interés, la industrialización a gran escala de estos procesos aún requiere de mayores inversiones para que el reciclaje de imanes sea económicamente competitivo. 

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A pesar de estos avances tecnológicos, el camino hacia la independencia es lento y complejo. La Unión Europea y el gobierno alemán han anunciado estrategias para reducir la dependencia de China, pero los resultados son lentos y marginales.