Tocs de ciència

Minerals metàl·lics i terres rares: Les matèries primeres crítiques

Les matèries primeres són la base de l’economia europea per garantir llocs de treball i competitivitat, i són essencials per mantenir i millorar la qualitat de vida. Totes les matèries primeres són importants, però algunes d’elles preocupen més que altres pel que fa a un subministrament segur i sostenible.

Les matèries primeres són crucials per a l’economia europea

Les matèries primeres són crucials per a l’economia europea / Wikimedia/Diego Delso

Josep Maria Casas i Sabata

Josep Maria Casas i Sabata

Les matèries primeres són crucials per a l’economia europea. Formen una base industrial sòlida, produint una àmplia gamma de béns i aplicacions utilitzades en la vida quotidiana i les tecnologies modernes.

Aquestes matèries primeres són els elements disponibles a la natura que l’ésser humà fa servir per consumir-les directament, per crear productes i per satisfer les seves necessitats energètiques.

Dins les matèries primeres, és conegut, que hi ha tres orígens:

Animal: Carn, peix, llana, llet..., Vegetal: Cotó, fruites, fusta..., i Minerals: Metalls, roques, aigües, subterrànies, etc.

El grup dels Minerals es classifica en:

  • Metàl·lics, que són els que extrèiem metalls, com l’or, la plata, el coure, el ferro, les terres rares...
  • No Metàl·lics, dels que extrèiem la pedra, el marbre, el guix, l’aigua subterrània...
  • Minerals Energètics, que són els que proporcionen energia: carbó, gas, petroli, urani...

Per aquest treball en basarem en els minerals metàl·lics i fonamentalment en el grup de les terres rares, on la mateixa Comissió Europea ha creat una llista de matèries primeres crítiques (CRM) que està subjecta a una revisió i actualització periòdica.

Matèries primeres crítiques (CRM)

La Comissió Europea cada tres anys realitza una avaluació de crítics que són les principals matèries primeres. Les Matèries Primeres Crítiques (CRM) inclouen elements de terres rares, cobalt i niobi.

Les Terres Rares el formen un conjunt de 17 elements químics, metalls, amb propietats properes entre ells que inclouen l’Escandi i l’Itri i els 15 elements de la sèrie dels lantànids, grup 3 de la taula periòdica. Actualment, formen part de les primeres matèries estratègiques en l’economia mundial.

Són elements que ofereixen moltes aplicacions industrials i militars i són imprescindibles en l’alta tecnologia i les energies verdes.

Grup d’elements de la taula periòdica format per l’Escandi i Itri, juntament amb tot el grup dels 15 lantànids de la taula periòdica.

Terres rares

Terres rares / upc

En l’expressió de «terres rares», la noció de raresa no és per la seva abundància natural, sinó que se'ls atribueix per les dificultats tècniques i històriques, per obtenir-les pures.

Les terres rares es troben relativament ben distribuïdes en tot el món, però generalment en concentracions massa baixes perquè les operacions mineres siguin econòmicament rendibles. En l’actualitat, Xina produeix el 97%, però en el país tan sols es cotitza entorn del 30% de les reserves mundials.

Destacant aquests tres àmbits: Electrònica de consum d’última generació; Indústria armamentista (míssils i drons) i el sector de les Energies Netes, on formen part dels imants que s’utilitzen en els motors dels cotxes elèctrics i híbrids o en les turbines dels molins de l’energia eòlica.

Indispensables en aparells com telèfons intel·ligents, càmeres digitals, peces d’ordinadors, semiconductors, televisors, avions, cotxes, radars, míssils, energies renovables, metal·lúrgia, fabricació de vidre, equipaments militars, etc.

Matèries primeres crítiques (CRM)

Matèries primeres crítiques (CRM) / European Comission

Així el Lantà s’utilitza en catalitzadors, additius de vidres, càtodes d’electrons, elèctrodes i altres. El Ceri s’utilitza en catalitzadors i vidres d’automòbil. El Praseodimi per imants aliat amb altres metalls, per a mantenir la força del camp magnètic dels imants de Neodimi. El L’Europi per fabricar lents, làmpades fluorescents i pantalles de raig X. El Gadolini s’aplica a la ressonància magnètica mèdica. El Disprosi i l’Erbi en bombetes de baix consum, com a font d’il·luminació per a pel·lícules i impressió. L’Holmi, el làser d’holmi és de gran utilitat en intervencions quirúrgiques sense hospitalització de pròstata, pedres a la bufeta urinària, uretra o al ronyó. El Tuli s’utilitza per al diagnòstic clínic i tractament de tumors. El Luteci en tecnologia de bateries energètiques. L’Escandi en aeronàutica militar i per fer aliatges, etc.

Noruega jaciment al fons del mar

A mitjans de gener 2023, Noruega va anunciar el descobriment d’una quantitat molt importat de metalls, minerals i terres rares al fons del mar. Els jaciments rics en coure, zinc, cobalt, magnesi i niobi ... entre d’altres, formen part de la demanda actual d’elements necessaris per dur a terme la transició cap a una economia més verda i sostenible.

Segons els càlculs del Directori del Petroli de Noruega, els materials es troben on el magma del mantell de la Terra arriba al mar, uns 3.000 metres de profunditat. Si poden trobar uns 38 milions de tones de coure, que representa el doble del que actualment s’extreu a tot el món i uns 45 milions de tones de zinc. S’augura que les acumulacions de manganès a la roca mare del fons del mar, pot donar lloc a molts altres metalls (també terres rares), entre aquests: magnesi, cobalt, ceri, neodimi, itri i disprosi, tots ells de primera necessitat per fabricar imants de les turbines eòliques i pels vehicles elèctrics.

Suècia, el dipòsit més gran d’Europa

Per la seva banda, Suècia, un mes després va anunciar que s’havia trobat el dipòsit de terres rares més gran d’Europa. La companyia minera estatal LKAB va anunciar la troballa de més d’un milió de tones d’òxids dels metalls Escandi, itri, neodimi, samari... entre d’altres, a Kiruna, una ciutat minera a l’extrem nord del país. La quantitat avaluada suposa un 1% de les reserves mundials de terres rares, concentrades a la Xina i als Estats Units.

La presidenta de la Unió Europea, Ursula von der Leyen, indicava que l’accés a aquestes matèries primeres «era decisiu per a l’èxit de la transformació cap a una economia sostenible i digital». « El liti i les terres rares acabaran sent més importants que el petroli i el gas. Sols la nostra demanda de terres rares es multiplicarà per cinc d’aquí al 2030».