Investigadores del Trinity College de Dublín han arrojado nueva luz sobre la formación de los elementos de las tierras raras creando rocas sintéticas y probando su respuesta a distintas condiciones ambientales.

En un artículo publicado en la revista Global Challenges, los científicos señalan que sus hallazgos tienen implicaciones para el reciclaje de las tierras raras a partir de los residuos electrónicos, el diseño de materiales con propiedades funcionales avanzadas e incluso la búsqueda de nuevos yacimientos de tierras raras ocultos en todo el mundo.

“A medida que la población mundial y la lucha contra las emisiones de carbono crecen a raíz del cambio climático, la demanda de tierras raras aumenta simultáneamente, por lo que esta investigación es tan importante. Al aumentar nuestra comprensión de la formación de tierras raras, esperamos allanar el camino hacia un futuro más sostenible”, dijo el investigador principal, Juan Diego Rodríguez-Blanco, en un comunicado de prensa.

Según Rodríguez-Blanco, la génesis de los depósitos de tierras raras es uno de los problemas más complejos de las ciencias de la tierra. Sin embargo, cree que el enfoque de su equipo está arrojando nueva luz sobre los mecanismos por los que se forman las rocas que contienen tierras raras. Este conocimiento es fundamental para la transición energética, ya que las tierras raras son ingredientes de fabricación clave en la economía de las energías renovables.

El investigador señaló que el nuevo estudio ha revelado que los fluidos que contienen tierras raras sustituyen a la piedra caliza común, y que esto ocurre a través de reacciones complejas incluso a temperatura ambiente. Algunas de estas reacciones son extremadamente rápidas y tienen lugar en el mismo tiempo que se tarda en preparar una taza de café.

Este conocimiento permitió al equipo comprender mejor las reacciones minerales básicas que también intervienen en los procesos industriales de separación, lo que ayudará a mejorar los métodos de extracción y a separar los REEs de los fluidos.

Dado que el objetivo principal del equipo es comprender los complejos procesos de formación de depósitos de REE-carbonato, decidieron sintetizar sus propios minerales y rocas carbonatadas de tierras raras (similares a la bastnasita, el mineral crítico del que se pueden extraer REEs de las rocas carbonatitas). Esto, en lugar de estudiar muestras naturales.

Una vez que han completado el proceso de síntesis, imitan las reacciones naturales para aprender cómo se forman las mineralizaciones de tierras raras.

Esto también les permite evaluar cómo los cambios en los principales factores ambientales favorecen su formación. Este conocimiento, a su vez, puede ayudar a informar sobre el origen de las mineralizaciones en los recursos de carbonatita sin explotar, que no sólo se encuentran en China -proveedora del 60% de las necesidades mundiales de REEs– sino también en otras zonas del mundo, como Brasil, Australia, Estados Unidos, India, Vietnam, Sudáfrica y Groenlandia.

“Dado que los REEs desempeñan un papel fundamental en un futuro tecnológico y sostenible, es necesario comprender el comportamiento de los REEs en el ciclo geoquímico y en las reacciones químicas básicas”, afirmó Adrienn Maria Szucs, autora principal de este estudio.