El preuat material que s'amaga en un misteriós tipus de magma: què són les terres rares

Un tipus de magma volcànic ric en ferro procedent de volcans antics es revela com una nova font abundant de terres rares, minerals imprescindibles en la indústria tecnològica i d'energies netes. Això és el que han descobert la Universitat Nacional d'Austràlia (ANU) i la Universitat de l'Acadèmia xinesa de les Ciències, en una nova investigació publicada dimecres a Geochemical Perspective Letters.

El nou estudi també suggereix que els jaciments més abundants faran millorar les tècniques d'extracció d'aquests minerals, molt complicades i contaminants.

El descobriment radica en el fet que el magma ric en ferro que es va solidificar per formar alguns volcans extingits conté fins a 100 vegades més metalls de terres rares que els magmes que solen escopir els volcans actius, ha explicat Michael Anenburg, investigador de l'ANU i autor de l'estudi en la nota de la universitat.

"Mai hem vist un magma ric en ferro fer erupció d'un volcà actiu, però sabem que alguns volcans extingits, que tenen milions d'anys, van tenir aquest tipus d'erupció enigmàtica."

Això vol dir que al món hi ha un bon nombre d'aquests antics volcans extingits per estudiar i trobar nous grans jaciments de terres rares.

Dependència dels carburants fòssils i de la Xina

Les terres rares són 17 elements químics, com ara el lantà, el neodimi i el terbi, fonamentals per a les noves tecnologies que han de reduir i evitar la dependència dels combustibles fòssils i, per tant, bàsics per a la transició energètica al planeta. 

Aquests elements s'utilitzen en la producció de telèfons mòbils, pantalles LCD, làsers, imants, bateries, catalitzadors, fibra òptica, trens, vehicles elèctrics, híbrids, aerogeneradors i altres tecnologies netes, però també míssils.

Com més creixen les inversions en tecnologies d'energies renovables, més es dispara la demanda d'aquests minerals i més augmenta la necessitat de trobar noves fonts. De fet, s'espera que la demanda d'aquests elements es quintupliqui l'any 2030, segons les previsions de la Unió Europea. 

Actualment, el productor i subministrador gairebé exclusiu de terres rares al món és la Xina: amb el 40% de les reserves mundials, produeix el 70% però, sobretot, controla el 90% de la indústria de processament de la qual depenen molts països i indústries, que han arribat a veure paralitzades les seves produccions. 

Per què el magma dels antics volcans té més terres rares?

La Xina té el dipòsit més gran d'elements de terres rares del planeta, amb més de 5 milions de tones. Però va ser arran del descobriment del jaciment de terres rares més gran d'Europa a Kiruna, Suècia, amb un milió de tones d'aquests metalls, que els científics es van platejar estudiar quina relació hi ha entre aquests antics jaciments volcànics i la formació de les terres rares.

Kiruna és una ciutat minera del cercle polar àrtic, i hi ha la mina de ferro més gran del món, una enorme massa de mineral de ferro, formada fa uns 1.600 milions d'anys després d'una intensa activitat volcànica.

Actualment, no hi ha cap volcà en actiu que generi magma de ferro, així que Michael Anenburg va reproduir les condicions d'aquests volcans al laboratori.

En un forn a pressió es van introduir roques similars a les dels volcans extingits riques en ferro, i es van escalfar a temperatures extremadament altes. La roca es va fondre fins a convertir-se en "magmàtica", un magma ric en ferro que va absorbir tots els elements de terres rares del seu entorn. 

Així, l'estudi va concloure que aquest magma ric en ferro era fins a 200 vegades més eficient per concentrar les terres rares que el magma que sol entrar en erupció dels volcans regulars. 

De manera que estudiant els antics volcans de magma de ferro es podran trobar nous jaciments arreu del planeta.
 

Les terres rares, no tan rares però difícils d'extreure

Les anomenades terres rares no són tan rares, però sí difícils d'extreure perquè es troben en petites concentracions i barrejades amb altres minerals. "Són semblants en abundància al plom i al coure. Però descompondre i extreure aquests metalls dels minerals en què es troben és un repte i és costós", diu el doctor Anenburg.  

Costós i contaminant. La mineria de terres rares és la causa de molts problemes ambientals per l'ús de productes químics tòxics que poden contaminar el sòl i les aigües subterrànies. Per això, alguns països productors de terres rares han estat denunciats per contaminació, o per tenir controls mediambientals i d'explotació laboral més laxos. 

A més d'estudiar les zones on van existir aquests antics volcans, Anenburg suggereix que les actuals mines de ferro --com la de Kiruna-- són llocs idonis on fer prospeccions per trobar bons jaciments de terres rares.  

Altres veus es basen en estudis recents, com el publicat a Harvard sobre el reciclatge de material tecnològic, que proposen aprofitar les terres rares que contenen els milions d'aparells que llencem com a font enorme i ignorada d'aconseguir les preuades terres rares que podria reduir la necessitat minera i reduir-ne el cost.