Tierras Raras: El nuevo recurso minero de Biobío

Entre los bosques de Penco, en la Octava Región, se gesta un innovador proyecto que podría duplicar la matriz exportadora de minerales del país, y hacer ingresar a Chile al exclusivo club mundial de productores de tierras raras, unos versátiles elementos químicos que han permitido que los aparatos electrónicos sean cada vez más pequeños y portables y que se han transformado en componentes insustituibles para el funcionamiento de tecnologías verdes y de aplicaciones de uso militar.

 

Por Pamela Rivero.

 
El conjunto de metales conocidos como tierras raras (Rare Earth Elements) no son los más “populares” de la tabla periódica de los elementos ni aparecen mencionados en los libros sobre la historia de nuestra minería.
Tampoco se enseña sobre ellas en las universidades chilenas. Menos entonces son conocidas por la generalidad de la población del país, a pesar de que están presentes en muchos de los artefactos tecnológicos que son parte de nuestro diario vivir.

Las tierras raras son 17 elementos químicos metálicos, entre los que se encuentran el escandio, el itrio y el grupo de 15 metales blandos denominados lantánidos.
Deben su nombre a que se encuentran en forma de óxidos (antiguamente denominados “tierras”) y a que es común hallarlos en una baja concentración, lo que hace que sean escasos para ser explotados comercialmente.
Fueron descubiertas a fines del siglo 18, y se caracterizan por sus extraordinarias propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas. Aleados con otros metales, permiten crear poderosos y pequeños magnetos que hacen más eficiente el funcionamiento de aparatos electrónicos como pantallas de televisores, tablets, computadores y smartphones. De hecho, un iPhone, por ejemplo, necesita 11 magnetos de tierras raras para hacer funcionar mecanismos como la batería y altavoces. Por su versatilidad, además son esenciales para las tecnologías verdes. Los diseños de grandes turbinas eólicas se mejoran con el uso de imanes hechos de estos minerales.
Tienen aplicaciones en láseres, lentes de visión nocturna y aleaciones para aviación y vuelo espacial, pero, también, en el desarrollo de la fibra óptica y en los catalizadores de los autos híbridos. Así y todo, hacen honor a su nombre porque sólo con mencionarlas, al menos en Chile, se abre un gran signo de interrogación en la mente de quien oye su nombre.
Pero todo este escenario podría cambiar, debido a la empresa BioLantánidos, un proyecto desarrollado íntegramente por profesionales locales, en medio de un tupido bosque de pinos y eucaliptus de Penco, en la Región del Biobío, que podría hacer que nuestro país se convirtiese en un actor relevante del mercado de las tierras raras. Un exclusivo club, donde hasta el momento China se alza como “ama y señora”, al controlar casi el 95 por ciento de su oferta y abarcar prácticamente el 70 por ciento de su demanda.

A pesar de los ingentes esfuerzos de las naciones desarrolladoras de tecnología, nada ni nadie ha podido modificar este panorama. Ni siquiera EE.UU., que entre las décadas del ‘60 y ‘80 fue el principal productor de tierras raras gracias a la mina Mountain Pass, en California, la que a partir de los ‘90 fue perdiendo competitividad ante el gigante asiático por sus elevados costos de explotación. Los chinos corrieron con ventaja, principalmente debido a que sus depósitos de tierras raras se encuentran en arcillas, y no en rocas, como en Estados Unidos y en la mayoría de los otros países productores, lo que facilita su extracción.
Desde su posición privilegiada, China incluso se dio el gusto, en el año 2010, de imponer  restricciones a la exportación de este recurso, con el argumento de que debía reducir las emisiones contaminantes ocasionadas por su extracción. Esto provocó un aumento de compras, con la consiguiente alza de sus precios en el mercado internacional. Y aunque éstos con el tiempo se estabilizaron, varios países retomaron proyectos o decidieron iniciar faenas de exploración en busca de estos peculiares metales. Ése fue también el motivo por el que hoy Chile está apareciendo en el mapa de los escasos países productores de tierras raras.
 

El “descubrimiento” de Penco 

2013 marcará un hito de la historia de cómo Chile se insertó en el mercado de las tierras raras. Ese año, un geólogo de la Universidad de Concepción reparó en la similitud de los terrenos arcillosos presentes en la Octava Región con las tierras desde donde en China se obtienen estos metales.
Viajó a Concepción, y en las cercanías de Penco comenzó a explorar terrenos tan arcillosos como los asiáticos, hasta que descubrió que en ese sector existía una importante concentración de estos elementos.

Así comenzó a gestarse la historia de la empresa BioLantánidos en Biobío, un proyecto de Minera Activa -el brazo minero de Larraín Vial- que se había iniciado en 2011, luego de que los chinos dejaran de vender los metales obtenidos de sus tierras. La compañía, como muchas de su tipo en el mundo, vio en este problema una oportunidad para iniciar exploraciones en Chile. El norte, zona minera por excelencia, fue el primer destino, pero allí la empresa no obtuvo los resultados que esperaba.
Las tierras raras no son tan escasas como su nombre da a entender. Hay numerosas reservas en el mundo. Sin embargo, son pocas las minas desde donde se extraen, pues para que sean rentables debe haber una alta concentración de ellas. Esto, porque es complicado separarlas de los otros elementos con los que se encuentran en la naturaleza y así obtener concentrado de tierras raras, el primer eslabón de la cadena de comercialización de estos productos.
Por eso el hallazgo de Penco hizo que la empresa tomara la decisión de iniciar su primera planta piloto en las cercanías de esta localidad, específicamente en el interior del fundo El Cabrito, de propiedad del grupo Madesal.
 

Una planta única en el mundo

Con la certeza de que tenían el recurso, el segundo paso fue desarrollar una tecnología de extracción limpia. “Nuestro proyecto es pionero en esta minería de nicho en Chile. Ello obligó a nuestro equipo a hacer una especie de reconversión profesional para enfrentar este tema”, explica Arturo Albornoz, director del proyecto BioLantánidos.
En Chile, añade, a los ingenieros metalúrgicos los forman para el cobre, el oro, la plata y un par de metales más, por ello tampoco contaban con conocimientos de base para iniciar su proyecto.

Fue así como comenzaron a levantar información y a realizar varios viajes a China donde tomaron contacto con empresas para conocer su experiencia. En ese país, las minas donde se encuentran las tierras raras suelen ser a cielo abierto y requieren mover grandes cantidades de suelo. Además de dicho impacto, hay otros riesgos medioambientales debido al uso de tecnología que no garantiza el control de las sustancias tóxicas que genera el proceso para separar estos minerales de la arcilla.
“Nos dimos cuenta de que la forma en que extraían el mineral en China era inaplicable en nuestro país. Por eso nos lanzamos a desarrollar una tecnología propia que garantizara el cumplimiento de la normativa chilena, y que, al mismo tiempo, fuera eficiente, sustentable y amigable con el medio ambiente”, recalca Arturo Albornoz. En este objetivo se aliaron con el de Departamento de Ingeniería de Metalúrgica de la UdeC, a la que se sumó la empresa penquista Equalitas Ingeniería, especializada en el área química, petroquímica, transporte de gas, alimentos y tratamiento de efluentes.
La planta piloto operó desde septiembre del 2015 hasta febrero de 2016. En ese período se puso a prueba la tecnología creada por BioLantánidos, llamada Close Continuous Leaching Process (CCLP), para la obtención de concentrado de óxido de lantánidos (es decir, todos los elementos juntos separados de la arcilla), con una pureza que alcanza el 92 %, versus el 75 que logran las empresas chinas.
Además de este logro, Arturo Albornoz destaca que, a diferencia de la tecnología china, la planta de BioLantánidos es de tipo continua, es decir, permite recircular los elementos necesarios para su funcionamiento, y lo hace mediante un proceso cerrado para controlar el desecho de líquidos al entorno. Además de ser una tecnología sustentable, la gracia de este proyecto es que se trata de un proceso de producción único en su tipo en el mundo, que ya dejó maravillados a un grupo de empresarios chinos que hace poco visitó Penco para conocer sus avances.
Hoy están concentrados en iniciar el desarrollo de la etapa comercial, para lo cual el proyecto ya ingresó al Sistema de Evaluación Ambiental. Una vez concluido este proceso, podría iniciarse la construcción de la primera planta de producción de concentrado de tierras raras en Chile -específicamente en el fundo El Cabrito de Penco- que implicará una inversión de alrededor de 15 millones de dólares y que en esta fase dará unos 150 empleos.
Esta instalación producirá anualmente 700 toneladas de tierras raras y ofrecerá cerca de 90 empleos. La idea es construir otras cinco plantas en la Región del Biobío, a través de las cuales se proyecta llegar a una producción anual de entre 2.500 y 3 mil toneladas.
Pero el desafío no termina acá. En BioLantánidos ya están trabajando en el desarrollo de una nueva tecnología, esta vez para la separación del concentrado y así obtener óxido de lantánidos, con lo cual no sólo se avanza en la cadena de valor, sino que, además, se puede pensar en realizar transferencia de tecnología a países que tienen reservas de tierras raras en terrenos similares a los chilenos, como Brasil, pero que no cuentan con tecnología para extraerlos.
“Si alcanzamos este objetivo, este proyecto ciento por ciento regional lograría también duplicar la matriz exportadora del sector minero, pues si hoy Chile vende al mundo alrededor de nueve minerales, con la producción de óxidos de tierras raras éstos aumentarían a 24”, señala el director del Proyecto BioLantánidos.

En este trabajo cuentan con la colaboración del Departamento de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad de Concepción para realizar investigación que perfeccione la obtención de estos recursos, y que avance hacia otras tecnologías de aplicación. Los planes de la empresa, explica Arturo Albornoz, abarcan incluso que en un futuro no lejano pudiese construirse en Concepción un Instituto de las Tierras Raras en asociación con universidades regionales. “La única forma de crecer en esta área es invertir recursos en investigación y desarrollo para avanzar en la cadena de valor y llegar al último eslabón, que es nuestro objetivo final”, sostiene el ejecutivo de BioLantánidos.
El anhelo de este grupo de profesionales es llegar a producir un magneto en Concepción. “Si lo logramos y hacemos que, por ejemplo, Apple deje de comprar mil magnetos a China y los adquiera aquí en Chile, nuestro sueño estará cumplido”.