A la memoria de Jorge Carrillo Viveros

Es verdaderamente paradójico que tanto el avance tecnológico del mundo, incluyendo el uso de la inteligencia artificial (IA), como la transición hacia energías limpias, requieran una cantidad creciente de las llamadas “tierras raras” (TR) —17 elementos químicos—, que son ellas mismas fuente de una enorme contaminación y de grandes tensiones geopolíticas. 

En realidad, muchos de estos componentes llamados “tierras raras” (TR) son abundantes en la corteza terrestre, aunque dispersas, por lo que los yacimientos ricos en ellas y económicamente explotables son más bien escasos, a lo que hay que añadir que el proceso de separación de estos elementos de otros minerales es muy complejo. Para obtener TR con la pureza requerida, se necesita procesar una enorme cantidad de minerales brutos, con un gran costo. La separación de TR para hacerlas comercializables requiere de más de 200 pasos individuales de procesamiento para alcanzar el 99.9 % de nivel de pureza que se necesita en las aplicaciones de alta tecnología. 

Actualmente, las TR son indispensables precisamente en la producción manufacturera más moderna y dinámica, incluyendo la elaboración de los bienes electrónicos más avanzados tecnológicamente, como los teléfonos celulares, así como en aviones, turbinas eólicas, vehículos eléctricos, las armas más modernas y los imanes que se usan en motores y muchas otras aplicaciones. También son esenciales las TR en la producción de microprocesadores o chips, componentes fundamentales para la producción de equipos tecnológicamente de frontera vinculados con el funcionamiento de la IA. Por ejemplo, las TR como el neodimio, disprosio, terbio, cerio, itrio son importantes para la precisión de los procesos en la manufactura de semiconductores. Esta última depende de láseres de alta precisión, sistemas de litografía, procesos de pulido y cámaras de vacío, donde las TR son indispensables. Dentro del conjunto de los muy diversos usos de TR, destacan aquellos empleados en la producción de imanes permanentes, los que absorben entre 30 % y 45 % del total del volumen de TR, y una proporción bastante mayor del valor económico de la cadena de suministro de TR.

Históricamente, hasta 1948, la mayoría de las TR provenían de arenas de la India y Brasil, para luego pasar a ser Sudáfrica su principal fuente en los años cincuenta. Entre los años sesenta y los ochenta fue la mina Mountain Pass Rare Earth en California, Estados Unidos, la mayor proveedora. En la década de los noventa, los países europeos, especialmente Francia, lideraron la producción de TR, pero en esa misma década China, con base en una sobreproducción, logró bajar los precios de esos elementos a nivel internacional, desplazando así a sus competidores y dominando el mercado mundial. La competitividad de China también proviene de que ha externalizado los altos costos ambientales, dejando al entorno exterior la absorción de las emisiones emanadas de la producción de TR, mientras que los países occidentales tienden a internalizarlos en las empresas, lo cual es muy costoso. Actualmente, 69 % de la extracción de estos elementos, más del 90 % de la refinación de ellos y casi toda la manufactura de imanes (hechos con TR) provienen de China. Estados Unidos, aunque es la segunda fuente de TR en el mundo, produce entre 45 mil a 46 mil toneladas de TR anualmente, comparado con las 270 mil toneladas que fabrica China.

Desde la década de 2010, China ha obtenido crecientemente TR de importaciones o de inversiones en terceros países para su extracción (y luego ser procesados en China) y esa tendencia se ha acelerado en los últimos 15 años. Destaca el hecho de que China obtenga el 70 % de sus TR medianas y pesadas de su país vecino, Myanmar, el cual cuenta con normas ambientales muy laxas, de manera que China evita algunos costos ambientales al proveerse de parte de estos elementos desde terceros países. 

En los últimos años, como consecuencia de las tensiones geopolíticas entre Estados Unidos y China y debido a la gran dependencia del primero de las TR del segundo, y las crecientes dificultades para tener acceso a ellas, ha habido esfuerzos del gobierno de Estados Unidos, en colaboración con otros, para impulsar nuevas inversiones en el sector de extracción y procesamiento de TR fuera de China. Se pueden mencionar al menos tres ejemplos. Australia, con la mayor inversión para explorar tierras raras en su territorio en 2024, ha emergido como un muy importante socio para producir TR con Estados Unidos. Un acuerdo firmado en la Casa Blanca entre ambos países los compromete a invertir cerca de mil millones de dólares cada uno para poder contar con TR allí. Asimismo, la empresa MP Materials (estadounidense) conjuntamente con el Departamento de Defensa de Estados Unidos por un lado y la compañía estatal de Arabia Saudita, Maaden, por otra, formarán una empresa para procesar TR en ese país. Finalmente, la Corporación de Financiamiento para el Desarrollo de Estados Unidos también aprobó recientemente un préstamo de casi 500 millones de dólares para Serra Verde en Brasil para ayudar a la empresa de TR Pela Ema en Goias a producir esos elementos. 

En todos estos casos debe haber un subsidio a los productores: el costo es considerablemente más elevado en estos terceros países que los elementos elaborados en China, especialmente para la producción de TR pesadas (las más intensivas en radioactividad), en contraste con las TR livianas, en las que, aunque China también tiene una ventaja, esta es menor. Nótese que la estrategia de China es también subsidiar y promover este tipo de producción, con lo cual mantienen precios bajos para desalentar la competencia. China, además, cuenta con otras ventajas, al haber acumulado un conocimiento de al menos 30 años en esta actividad, lo que le permite disponer de un número mucho mayor de ingenieros especializados en TR que en el resto del mundo. Asimismo, posee la propiedad intelectual de muchos procesos de tecnología de separación de TR, por lo que terceros países que quieren emplear dicha tecnología tienen que pagar las patentes a China.

Uno de los mayores problemas de la producción de TR, como se ha mencionado anteriormente, es su efecto ambiental adverso. En síntesis, estos son atribuibles a 1) que las TR suelen estar “mezcladas” con otros minerales y requieren procesos químicos intensivos para separarlos; 2) que muchos yacimientos contienen uranio/torio (radioactividad natural) que se concentra en residuos. Así, para obtener pequeñas cantidades de TR, se generan enormes volúmenes de residuos que contienen químicos tóxicos, metales pesados y elementos radiactivos; si esos residuos no se controlan estrictamente, contaminan agua,suelo y personas. Este ha sido el caso en China como en Bayan Obo en Mongolia y Ganzhou en la provincia de Jiangxi durante muchos años, aunque a partir de 2011, se introdujeron regulaciones más estrictas para limitar las descargas de material contaminante al agua y al aire. A partir de octubre de 2024, China emitió nuevas “Regulaciones para el manejo de Tierras Raras”, más exigentes que las anteriores. Estas extienden el control estatal con gestión ambiental mejorada desde la minería hasta la fundición, separación y comercialización de tierras raras, entre otras cosas. 

La frontera tecnológica para el procesamiento de TR con el mejor desempeño ambiental se encuentra en países más desarrollados. La planta más moderna de separación de TR está concebida en el proyecto de Torngat Metals’ en Sept-Îles en Quebec, Canadá. La planta usará un “sistema de circuito cerrado” de agua donde se reciclará el 100 % del agua usada en los procesos y no habrá descarga de agua a ríos o alcantarillas. Se recuperará y reutilizarán ácidos u otros reactivos disolventes. Ese tipo de operación es lo que normalmente se busca en plantas “limpias” (EE. UU.,Australia, Canadá, Unión Europea): reciclaje de agua, tratamiento interno y minimización de efluentes, pero aún no llegan a cumplir con los estándares concebidos por el proyecto canadiense.

De todas formas, la innovación tecnológica sigue avanzando muy rápidamente. Por ejemplo, están las tecnologías de separación de nueva generación que reducen fuertemente los costos de energía y han ideado formas avanzadas de extracción con disolventes. También mejoran las nuevas tecnologías de clasificación de minerales y preconcentración, lo que puede optimizar la calidad de los insumos entregados a las plantas de procesamiento, reduciendo los volúmenes de residuos y la complejidad del procesamiento, al tiempo que mejora la viabilidad económica.

Sin embargo, los avances tecnológicos mencionados y los esfuerzos de Occidente por tener sus propias TR no van a la velocidad necesaria. Así, tanto por las dificultades de obtener las TR como por los grandes costos ambientales que genera su producción, hay un gran interés en desarrollar la minería secundaria de estos elementos. Esta consiste en recuperar elementos de TR desde residuos y productos al final de su vida útil, en lugar de extraerlos directamente de yacimientos naturales; es decir, a través de su reciclaje, ya sea recuperándolos de los aparatos que las contienen o de los desechos de la extracción minera. Pueden reciclarse, por ejemplo, imanes permanentes (de motores eléctricos, aerogeneradores, discos duros), baterías y componentes electrónicos, catalizadores industriales, lámparas fluorescentes y pantallas de PC antiguas. El procedimiento es muy laborioso, parecido al procesamiento primario, pero estos reciclables tienen concentraciones mucho más altas de TR que la roca natural. Los países que sean capaces de hacerlo pueden, a la vez, independizarse de China para obtener estos insumos. Japón impulsó el reciclaje tras las restricciones chinas de exportación de 2010. No obstante, en esto, otra vez, es China la que tiene mejores facilidades para el reciclaje de TR por contar con la tecnología y la infraestructura necesaria para hacerlo. De todas formas, actualmente a nivel mundial sólo alrededor de un 1 % de las TR se reciclan.

Los esfuerzos por hacerse de las necesarias TR por parte de Estados Unidos y otros países siguen avanzando y existe una iniciativa muy reciente de Estados Unidos para crear un banco de minerales críticos, que abarca también a las TR. Se trata de crear una reserva estratégica (Proyecto Vault) de estos minerales con una inversión inicial de 12 mil millones de dólares para adquirir y almacenar minerales requeridos por productores de vehículos, empresas tecnológicas, entre otras.

En el caso de México,existen yacimientos de TR identificados, con concentraciones de elementos como neodimio, praseodimio, disprosio y terbio en varios estados (Coahuila, Sonora, Oaxaca, Hidalgo, Sinaloa, Durango), pero su exploración es una atribución exclusiva del Estado a través del Servicio Geológico Mexicano (SGM). México no cuenta actualmente con producción comercial significativa de TR ni con una cadena de valor operativa establecida. La Ley Minera, reformada en 2023, redujo los plazos de concesiones para la explotación minera, elevó los requisitos ambientales y concentró más el control del Estado en la minería, especialmente la de minerales estratégicos.

Al mismo tiempo, quizás México se vea en la necesidad de revisar estos estamentos dado el creciente interés de su principal socio comercial, Estados Unidos, en el acceso a estos elementos, y que en la renegociación del T-MEC ya se está introduciendo este tema. De hecho, Estados Unidos y México han acordado elaborar un Plan de Acción sobre Minerales Críticos para el comercio preferencial de estos minerales entre estos dos países, y podría incluir a terceros países (las negociaciones se llevan a cabo entre el Representante de Comercio de Estados Unidos, USTR y la Secretaría de Economía en México). Esta iniciativa incluye la identificación de minerales críticos específicos y la exploración de precios mínimos ajustados en frontera para las importaciones de estos minerales. El precio mínimo en frontera actuaría como un “piso” contra dumping estructural y corrección implícita de subsidios ocultos, para hacer viable su producción en Estados Unidos y México, donde los costos de producción son más altos que en China.

Las exigencias de la innovación tecnológica acelerada, el desenfrenado avance de la inteligencia artificial, el rearme de muchos países y la necesidad creciente de las TR en todo ello, pone a estos componentes como uno de los temas centrales en los álgidos conflictos geopolíticos actuales, de los que difícilmente se puede mantener al margen cualquier país, incluyendo México. EP

El análisis independiente necesita apoyo independiente.

Desde hace más de 30 años, en Este País ofrecemos contenido libre y riguroso.

Ayúdanos a sostenerlo.