Tierras raras, ¿para qué se usan?

Como continuación del post Tierras raras, ¿qué son?, hoy os vamos a contar para que se usan estas tierras raras. No vamos a ser exhaustivos, pero sí queremos que os hagáis una idea de lo muy presentes que están en nuestra vida diaria.

Si nos planteamos de qué están hechos los objetos que nos rodean en nuestra día a día, la mayoría de nosotros dirá plástico, madera, vidrio, aluminio, cuero, lana… Sin embargo, muchas de las cosas que utilizamos, sobre todo los dispositivos tecnológicos, tienen muchísimos componentes diferentes. Y, en muchos casos, llevan incorporados alguna tierra rara para mejorar sus características. Vamos a ver algunos ejemplos.

Móvil

 

Ese aparato que usamos demasiadas horas al día es un prodigio de utilización de elementos químicos. Aluminio, cobre, plástico, silicio, indio, plata… y también tierras raras.

El color y luminosidad del monitor de un smartphone se consigue, en parte, gracias al uso de lantano, gadolinio, praseodimio, europio, terbio y disprosio. Por otra parte, neodimio, praseodimio y gadolinio, generalmente empleados en forma de aleación, son esenciales para el funcionamiento de los imanes que hay en altavoces y micrófonos. Como vemos, nuestros teléfonos llevan bastantes tierras raras, aunque en pequeña cantidad.

Automóviles

 

La fabricación de coches es una de las industrias que más tierras raras emplean. Para que nos hagamos una idea, Toyota necesita unas 10.000 toneladas anuales de tierras raras para fabricar sus coches híbridos.

¿Y dónde lleva nuestro coche estas tierras raras? Pues sobre todo en los faros LED (itrio, que convierte la luz azul en blanca) y, en el caso de los coches híbridos y eléctricos en las baterías. En las baterías, las tierras raras aumentan la densidad energética, logrando así aligerarlas. Por otra parte, los motores eléctricos necesitan imanes permanentes que llevan neodimio. Este elemento hace que el imán mantenga la fuerza magnética en situaciones de alta temperatura, como se dan en los motores. Esos imanes también contienen disprosio para mejorar la estabilidad térmica, y praseodimio para evitar la corrosión.

Por otra parte, el óxido de cerio se utiliza como catalizador en los sistemas de escape de automóviles para reducir las emisiones contaminantes.

Gráfico de tierras raras en un coche

Un coche eléctrico puede contener unos 10 kilogramos de tierras raras

 

Baterías

 

El escandio se emplea para aumentar la vida útil de las baterías alcalinas. El lantano se utiliza para la fabricación de baterías especiales, como las de níquel hidruro metálico.

Aviación

 

Las tierras raras se emplean bastante en la fabricación de aeronaves. Por ejemplo, el escandio forma con el aluminio forma una aleación bastante fuerte y el praseodimio también se emplea en aleaciones en los motores de aviones. Para la fabricación de imanes potentes que son necesarios en la maquinaria aeronáutica se utilizan, entre otros, el neodimio y el samario.

Televisión y ordenadores

 

En la televisión que tienes en casa puedes encontrar itrio y escandio para la formación de color en las pantallas.  El europio y el terbio actúan como de los elementos que emiten la luz de la pantalla para lograr una imagen más nítida. El europio permite también obtener un rojo brillante en la pantalla.

El disprosio y el neodimio se emplean para la fabricación de discos duros y el gadolinio para las memorias digitales. Tanto el iterbio como el terbio permiten aumentar la capacidad de almacenamiento en dispositivos electrónicos, gracias a su alta conductividad eléctrica.

Internet

La fibra óptica por la que nos conectamos a internet mejora su rendimiento cuando lleva en su composición neodimio y erbio. Estas tierras raras permiten que los datos se transmitan con menos ruido y mayor calidad.

Medicina

 

El itrio se emplea (isótopo 90Y) en el tratamiento contra algunos tipos de cáncer, como el linfoma no Hodgkin y para algunos tipos concretos de artritis reumatoide.

El carbonato de lantano se usa como agente quelante para la hiperfosfatemia (exceso de fósforo) en enfermedad renal crónica.

El samario (isótopo 153Sm) proporciona alivio del dolor óseo en paciente con múltiples metástasis esqueléticas. También se ha empleado para tratar algunos otros tipos de tumores, como el cáncer de próstata, mama o pulmón.

Los primeros marcapasos se hicieron con prometio.

El gadolinio se utiliza como medio de contraste en las resonancias magnéticas, puesto que aumenta la sensibilidad de esta prueba diagnóstica de imagen.

Los isótopos de tulio se usan son una buena fuente de emisión de rayos X, por lo que su uso es muy habitual en aparatos de rayos X portátiles

El lutecio (177Lu) está aprobado para el tratamiento de tumores neuroendocrinos y algunos tipos de tumores de próstata.

 

Iluminación

 

Probablemente este es uno de los campos en lo que más tierras raras se emplean. Así, por ejemplo, podemos encontrar óxido de escandio lámparas fluorescentes y yoduro de escandio en las lámparas de vapor de mercurio típicas del cine.

El europio y el terbio se emplean en bombillas fluorescentes.

El cerio, el europio, el lutecio y el itrio están presentes en los LED

Los láseres de granate de itrio y aluminio se emplean en iluminación de bajo consumo.

Billetes

 

Esto os va a sorprender. Pero los billetes de euro llevan europio para hacer las marcas especiales impiden la falsificación.

Billete de 5 euros a la luz ultravioleta

Otros

El lantano se utiliza en el tratamiento de aguas residuales y en el refino del petróleo.

El praseodimio se usa para dar un color amarillento a algunos vidrios y esmaltes, mientras que el erbio da color rosado al vidrio y otros materiales.

El iterbio se usa para monitorizar los efectos de los terremotos.

Los isótopos del lutecio pueden ayudar a revelar la edad de los objetos antiguos, como los meteoritos.

En las centrales nucleares se utilizan también tierras raras, como el samario, el holmio o el erbio para fabricar barras de control que absorben neutrones o el gadolinio en el blindaje de los reactores nucleares.

Para la fabricación de láseres con diferentes usos también se utilizan tierras raras como el itrio, neodimio, disprosio o tulio.

Y, por supuesto, tienen muchas otras aplicaciones en investigación, como su uso para la fabricación de materiales superconductores o imanes de potencia altísima.

Materiales para esculpir: masillas

About the Author: Alberto Morán

Licenciado en farmacia por la Universidad Complutense de Madrid. Realicé mi tesis doctoral en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Farmacia. Posteriormente hice un Máster en Dirección de Empresas Biotecnológicas. Trabajé casi un año en una consultoría de biotecnología. Posteriormente fui investigador y docente en la Universidad Complutense de Madrid durante siete años. Mi carrera investigadora se desarrolló en el estudio de los mecanismos moleculares del cáncer (colon y pulmón esencialmente). En noviembre de 2012 abandoné definitivamente el laboratorio. En la actualidad soy titular de una oficina de farmacia.

¡Compartir artículo!

Leave A Comment

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.