Tierras raras podrían emerger desde un origen inesperado en Estados Unidos: los residuos de minas de carbón. Investigadores de la South Dakota School of Mines and Technology desarrollaron un método para extraer elementos críticos desde roca y ceniza descartadas, con el objetivo de reducir la dependencia de cadenas de suministro extranjeras en sectores como energía limpia, electrónica y defensa. Tras tres años de trabajo, el equipo sostiene que el proceso permite transformar un pasivo ambiental en un activo estratégico, en línea con la política estadounidense de asegurar insumos críticos.
El proyecto es liderado por los profesores Venkataramana Gadhamshetty y Purushotham Tukkaraja, y comenzó con apoyo de la National Science Foundation. Posteriormente evolucionó bajo el 2DBEST Center, con respaldo de la Office of Surface Mining Reclamation and Enforcement y del Departamento del Interior de EE. UU. Las pruebas se enfocaron en residuos de minas de carbón en Wyoming, recuperando elementos como itrio, disprosio, erbio, iterbio y gadolinio, esenciales para vehículos eléctricos, aerogeneradores, fibra óptica, imagen médica y aplicaciones militares.
Proceso de extracción en tres etapas
El método combina técnicas físicas, químicas y biológicas:
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Fragmentación mecánica: reducción de grandes rocas para exponer los elementos incrustados.
Lixiviación química selectiva: uso de reactivos ambientalmente responsables para convertir las tierras raras de fase sólida a líquida.
Bioacumulación microbiana: microorganismos absorben los elementos disueltos y los concentran dentro de sus células.
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La fase biológica es clave. Según Gadhamshetty, el mecanismo es comparable a la absorción de vitaminas: los microbios requieren trazas de ciertos elementos y, bajo condiciones controladas, pueden capturarlos eficientemente desde soluciones diluidas, facilitando su recuperación.
Entre los elementos de mayor valor destacan disprosio, iterbio y erbio —por su alta demanda y sustitutos limitados—, mientras que itrio y gadolinio son ampliamente utilizados en electrónica, iluminación LED y aplicaciones médicas.
De pasivo ambiental a cadena de suministro
El equipo también está aplicando el enfoque a aguas residuales mineras, extrayendo tierras raras desde corrientes contaminadas. La combinación de técnicas tradicionales de procesamiento mineral con separación química y biológica apunta a mejorar eficiencia y sostenibilidad.
El siguiente desafío es escalar el proceso y demostrar su viabilidad comercial. Los investigadores señalan que, al integrar métricas económicas y ambientales, podrían atraer inversionistas interesados en convertir residuos industriales en fuentes domésticas de minerales críticos.
El avance refuerza una tendencia estratégica: diversificar el abastecimiento de tierras raras no solo mediante nuevas minas, sino también a través de innovación tecnológica y economía circular, en un mercado global altamente concentrado y geopolíticamente sensible.