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 una turbina en producir suficiente energía limpia para compensar la contaminación generada— es inferior a un año. Su funcionamiento prácticamente no contamina y, además, son muy eficientes: una sola turbina puede abastecer a unos 940 hogares estadounidenses promedio al mes.
Sin embargo, las turbinas eólicas son notoriamente difíciles de reciclar, incluyendo las tierras raras que contienen. "Actualmente, hasta donde sabemos, prácticamente no se reciclan tierras raras de las turbinas eólicas", afirmó 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. A nivel mundial , los expertos estiman que menos del 1% de los elementos de tierras raras (sustancias como el cerio, el lantano y el neodimio) se reciclan. Los elementos de tierras raras, como su nombre indica, son muy difíciles de encontrar en cantidades útiles.
Normalmente, los metales se acumulan en la corteza terrestre debido a diversos procesos geológicos, como flujos de lava, actividad hidrotermal y formación de montañas. Sin embargo, las inusuales propiedades químicas de las tierras raras impiden que se acumulen juntas en estas condiciones especiales. Existen trazas de tierras raras dispersas por todo el planeta, lo que dificulta su extracción.
En ocasiones, los entornos subterráneos ácidos pueden producir niveles ligeramente más altos de tierras raras en ciertos lugares. Sin embargo, encontrar estas ubicaciones es solo el primer desafío. La minería se complica por la dificultad de extraer elementos puros. Actualmente, China representa alrededor del 70 % de la producción mundial de tierras raras.
Los elementos de tierras raras son cada vez más importantes. Desempeñan un papel vital en todo, desde aplicaciones industriales hasta dispositivos personales como portátiles y teléfonos inteligentes. Por supuesto, también están presentes en las turbinas eólicas.
“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.
Estos imanes contienen tierras raras, generalmente neodimio o samario. Si bien son los imanes más potentes disponibles, no son indestructibles. Pueden perder su magnetismo debido al sobrecalentamiento, la corrosión, un impacto accidental o problemas con el campo magnético. Por lo tanto, la renovación de aerogeneradores (reemplazar componentes antiguos, actualizar componentes como generadores y reemplazar imanes de tierras raras) es un proceso casi constante.
Para abordar este problema, el Departamento de Energía de EE. UU. lanzó el año pasado un concurso para encontrar maneras eficientes de reciclar los componentes de las turbinas. El mes pasado se anunciaron los 20 ganadores de la primera fase del concurso, 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 estas tierras se convertirá en un problema mucho más urgente, afirmó Christoffel. «Este premio ayuda a promover algunas tecnologías de reciclaje que podrían dar lugar a un uso de imanes menos intensivo en recursos y con menores emisiones», añadió.
Thu Thao (según IFL Science )
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