Los metales de tierras raras se utilizan para construir automóviles, televisores y F

Steve Metcalf conoce el poder de un imán. Cuando era niño, descubrió cómo hacer que su auto a control remoto fuera más rápido. ¿La clave? Cambiando las posiciones de los imanes dentro de los motores eléctricos.

Ahora, como técnico maestro certificado y propietario de varios talleres de reparación en Fort Worth, incluido Dealer Alternative en 701 White Settlement Road, comprende el papel cada vez más importante que desempeñan los imanes para hacer que los automóviles funcionen.

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Subir las ventanillas, utilizar un regulador automático del asiento o conducir un coche eléctrico requiere imanes, que están hechos de elementos de tierras raras. Los imanes están adquiriendo importancia en la industria de los automóviles eléctricos, afirmó Metcalf, porque son pequeños y potentes.

"Almacenan más energía que un simple imán normal", dijo Metcalf. "Quieren que los motores eléctricos sean lo más compactos posible".

La demanda conlleva la necesidad de oferta, y la industria automovilística tiene hambre de imanes.

General Motors firmó un contrato con la empresa estadounidense de metales de tierras raras MP Materials para suministrar imanes de alta potencia para utilizar en más de una docena de sus vehículos eléctricos, incluidos Hummer, Cadillac LYRIQ y Chevrolet Silverado.

Esos imanes especiales están hechos de elementos de tierras raras: 17 metales de la tabla periódica que se pueden encontrar en la corteza terrestre.

Todo, desde aviones F-35, teléfonos móviles, auriculares, convertidores catalíticos y turbinas eólicas, depende de esos 17 elementos. Estados Unidos se ha quedado atrás en la producción y extracción de materiales y depende de países como China, que el gobierno estadounidense considera un riesgo para la seguridad nacional. Myanmar está detrás de Estados Unidos y China en producción de tierras raras, pero la mayor parte de lo que produce se exporta a China.

Fort Worth ahora se convierte en un actor en la restauración de la cadena de suministro de tierras raras del país, ya que MP Materials construye una planta de imanes de tierras raras en Alliance.

¿Qué es un elemento de tierras raras? Las tierras raras son 17 elementos de la tabla periódica. Un automóvil es uno de los lugares más fáciles para ver algo hecho de metales.

Matt Sloustcher, portavoz de MP Materials, los describe como los pilares de la economía moderna. Son particularmente útiles ahora que la economía depende cada vez más de la energía eléctrica.

¿Para qué se utilizan cada uno de los elementos de tierras raras?

Escandio:componentes aeroespaciales, aleaciones de aluminio

Itrio:Láseres, pantallas de televisión y ordenadores, filtros de microondas.

Lantano:Láseres, pantallas de televisión y ordenadores, filtros de microondas.

Cera:Convertidores catalíticos, refinación de petróleo, producción de lentes de vidrio.

Praseodimio:Motores de avión, luces de arco de carbono.

Neodimio:Discos duros para ordenadores, teléfonos móviles, imanes de alta potencia.

Prometeo:Máquinas de rayos X portátiles, baterías nucleares.

Samario:imanes de alta potencia, etanol, limpiadores de PCB

Europio:Pantallas de televisión y ordenadores, láseres, electrónica óptica.

Gadolinio:Terapia contra el cáncer, agente de contraste para resonancia magnética

Terbio:Electrónica de estado sólido, sistemas de sonar.

Disprosio:Láseres, barras de control de reactores nucleares, imanes de alta potencia.

Holmio:Imanes de alta potencia, láseres.

Erbio:Fibra óptica, barras de control de reactores nucleares.

Tulio:máquinas de rayos X, semiconductores

Iterbio:Máquinas de rayos X portátiles, láseres.

París: procesamiento químico, bombillas LED

"Se utilizan esencialmente para fabricar los imanes más potentes y eficientes del mundo, que son clave para la electrificación de la economía global", dijo.

A pesar de lo que sugiere el nombre, las tierras raras no son tan raras.

Por ejemplo, el cerio, que se utiliza para fabricar piezas importantes de vehículos como convertidores catalíticos, es tan abundante como el cobre y el níquel, dijo Rod Eggert, profesor especializado en economía de minerales en la Escuela de Minas de Colorado.

Lo que es raro, dijo Eggert, es que los elementos se extraigan y procesen de manera eficiente. Actualmente, China representa el 92% de la producción mundial de imanes y el 58% de la minería de tierras raras, según un informe del Departamento de Energía de Estados Unidos.

China produce el 92% de los imanes de tierras raras del mundo. Esto inquieta un poco a los funcionarios gubernamentales, fabricantes y contratistas de defensa. "Ha habido muy pocos casos en los que nosotros, como fabricantes en los Estados Unidos o clientes en los Estados Unidos, no hayamos obtenido realmente los materiales de tierras raras", dijo Eggert. "Pero es un riesgo particularmente en el ámbito de la seguridad nacional".

El año pasado, las entregas del avión F-35 de Lockheed Martin se suspendieron temporalmente después de que el Pentágono encontrara un imán fabricado con material no autorizado procedente de China. Cada avión utiliza 920 libras de metales de tierras raras. Otros equipos militares, como gafas de visión nocturna, también utilizan estos materiales, según el Instituto de Historia de la Ciencia.

'La preocupación es desarrollar un impacto ambiental sostenible'

Las preocupaciones a largo plazo, dijo Eggert, son si el país tendrá suficientes materiales de tierras raras para mantener asequibles los productos cotidianos, y si los metales se pueden extraer de una manera ambientalmente responsable, dijo. Las dos formas principales de extraer metales liberan sustancias químicas tóxicas. China reconoció las “aldeas cancerosas” como resultado de la minería cercana de tierras raras.

"Realmente la preocupación es desarrollar un impacto ambiental sostenible, regulaciones ambientales para la minería", dijo Eyad Massad, profesor y director de Asociaciones Globales de la Estación Experimental de Ingeniería de la Universidad Texas A&M. Los investigadores están comenzando a encontrar formas alternativas de extraer los elementos sin liberar químicos. como el uso de bacterias para separar los metales y extraerlos de las cenizas de carbón. Se están realizando esfuerzos para encontrar reemplazos para las tierras raras, pero los reemplazos no son tan efectivos, dijo Massad.

La minería no necesariamente afectará a Fort Worth, dijo Massad, ya que las minas de MP Material están en Mountain Pass en California, la única mina de tierras raras del país.

Materiales MP en Fort Worth

MP Materials inició la construcción de su fábrica de imanes en Alliance en abril pasado y completó la estructura del edificio en septiembre.

"Al mismo tiempo, estamos agregando profundidad significativa a nuestro equipo y haciendo crecer rápidamente nuestra organización de ingeniería, así como nuestras capacidades de fabricación", dijo Sloustcher.

La empresa planeacomenzará a entregar aleaciones desde la planta de Fort Worth a General Motors a finales de este año, e imanes en 2025, dijo el fundador de MP Materials, James Litinsky, en una reunión anual sobre el informe de ganancias. Litinsky también anunció que la compañía tiene un equipo de investigación completo en la fábrica de Fort Worth y espera que el personal se mude a finales del verano.

"Nuestro objetivo es hacer de este sitio el centro de los esfuerzos magnéticos más avanzados del mundo", dijo Litinsky.

MP Materials reportó 289 millones de dólares en ingresos netos durante sus resultados de 2022, un aumento del 114%.

Litinsky dijo que la creación del centro de investigación es otro paso adelante para obtener más ganancias.

"Estamos buscando crear un campeón del magnético", dijo Latinsky. “Y por eso todo lo que hacemos está orientado a eso. Y cuando pensamos en investigación… esto no es como un grupo de expertos. Esto está orientado a la investigación hacia la creación de una franquicia que será enormemente valiosa en las próximas décadas”.

Seth Bodine es reportero de desarrollo económico y empresarial del Fort Worth Report. Contáctelo en [email protected] y sígalo en Twitter en @ sbodine120.

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por Seth Bodine, Informe de Fort Worth 12 de marzo de 2023

Seth Bodine es el reportero de negocios del Fort Worth Report. Anteriormente cubrió cuestiones agrícolas y rurales en Oklahoma para la estación de radio pública KOSU, como miembro del cuerpo de Report for America.... Más de Seth Bodine