¿Por qué las turbinas eólicas necesitan utilizar tierras raras?

Las turbinas eólicas generan electricidad utilizando imanes permanentes, que son extremadamente potentes pero contienen tierras raras que son difíciles de extraer y reciclar.

Muchas turbinas eólicas están equipadas con imanes permanentes, que utilizan tierras raras. Foto: Rabih Shasha

Desde el punto de vista medioambiental, las turbinas eólicas son una ganga, según informó IFL Science el 3 de marzo. Su periodo de recuperación —el tiempo que tarda la turbina en proporcionar suficiente energía limpia para compensar la contaminación producida por su producción— es inferior a un año. Prácticamente no producen contaminación durante su funcionamiento y además son muy eficientes: una sola turbina puede abastecer a unos 940 hogares estadounidenses promedio cada mes.

Sin embargo, las turbinas eólicas son difíciles de reciclar, incluidos los componentes de tierras raras que contienen. “Actualmente, hasta donde sabemos, prácticamente no se reciclan elementos de tierras raras de las turbinas eólicas”, dijo Tyler Christoffel, director de tecnología de la Oficina de Tecnologías de Energía Eólica del Departamento de Energía de EE. UU.

Esta estadística no es sorprendente. Los expertos estiman que a nivel mundial se recicla menos del 1% de los elementos de tierras raras, incluidas sustancias como el cerio, el lantano y el neodimio. Los elementos de tierras raras, como sugiere su nombre, son muy difíciles de encontrar en cantidades útiles.

Normalmente, los metales se concentran en la corteza terrestre debido a diversos procesos geológicos, como flujos de lava, actividad hidrotermal y formación de montañas. Sin embargo, las propiedades químicas inusuales de los elementos de tierras raras implican que normalmente no se concentran juntos en estas condiciones especiales. Existen rastros de tierras raras dispersos por todo el planeta, lo que hace que su extracción sea ineficiente.

A veces, los entornos subterráneos ácidos pueden aumentar ligeramente la cantidad de elementos de tierras raras en ciertos lugares. Sin embargo, encontrar estos lugares es sólo el primer desafío. El proceso de minería posterior también es complicado porque la extracción de elementos puros es extremadamente difícil. Actualmente, China representa alrededor del 70% de la producción mundial de tierras raras.

Los elementos de tierras raras están adquiriendo cada vez mayor importancia. Desempeñan un papel esencial en muchos campos, desde aplicaciones industriales hasta dispositivos personales como ordenadores portátiles o teléfonos inteligentes. Por supuesto, también hacen sentir su presencia en los aerogeneradores.

“Al girar las palas de un aerogenerador, generan energía cinética. Un generador de imanes permanentes convierte esta energía cinética en electricidad mediante la interacción de dos imanes permanentes con polarización opuesta”, escribió Kristin Vekasi, profesora asociada de la Universidad de Maine, en un estudio de 2022.

Otros imanes pueden funcionar, pero los imanes permanentes ofrecen muchas ventajas, como mayor eficiencia, menor tamaño, menos piezas móviles que puedan romperse y la ausencia de carga externa. El viento hace todo el trabajo, explica.

En estos mismos imanes están presentes elementos de tierras raras, normalmente neodimio o samario. Estos son los imanes más potentes disponibles hoy en día, pero no son indestructibles. Pueden perder su magnetismo debido a sobrecalentamiento, corrosión, impacto accidental o problemas de campo magnético. Como resultado, la renovación de las turbinas eólicas (reemplazar piezas viejas, actualizar componentes como generadores y reemplazar imanes de tierras raras) es casi continua.

Para abordar este problema, el Departamento de Energía de EE. UU. lanzó el año pasado un concurso para encontrar soluciones de reciclaje efectivas para las piezas de las turbinas. El mes pasado se anunciaron los 20 equipos ganadores de la primera fase de la competición, cuatro de los cuales se centraron en el reciclaje de imanes.

A medida que Estados Unidos invierte más en energía eólica y las tecnologías basadas en tierras raras continúan desarrollándose, el reciclaje de tierras raras se convertirá en un problema mucho más urgente, según Christoffel. "Este premio ayuda a promover algunas tecnologías de reciclaje que podrían conducir a una forma de utilizar los imanes que requiera menos recursos y emisiones", dijo.

Thu Thao (según IFL Science )

Enlace de origen: https://vnexpress.net/tai-sao-cac-turbine-gio-can-su-dung-dat-hiem-4718312.html