Los mayores fabricantes de automóviles del mundo incrementan día a día la producción de vehículos eléctricos. Este aumento lleva consigo una mayor demanda de materias primas, un motivo de preocupación para los fabricantes.
Las tierras raras -especialmente el neodimio- escasean debido a que son pocas las explotaciones en el mundo que las producen, muchas en China. Estos imanes son esenciales para el funcionamiento de casi todo, desde discos duros de computadoras hasta vehículos eléctricos e híbridos, bicicletas eléctricas, turbinas eólicas, smartphones, aires acondicionados y otros muchos aparatos y equipos industriales.
Investigadores del Oak Ridge National Laboratories están experimentando con una de las mejores fuentes de tierras raras (discos duros de ordenadores) para reutilizar en un motor axial, un tipo de motor síncrono de imanes permanentes que se podría utilizar en vehículos eléctricos o maquinaria industrial. El reto es hacerlo a gran escala.
McIntyre y otros investigadores han desarrollado un método rentable para reciclar discos duros que emplea un sistema único para clasificarlos y alinearlos en un transportador para su procesamiento. El método consigue distinguir cada disco duro, cruzando los datos con una base de datos de cada fabricante, para de esta manera colocar los discos de la manera correcta para su desmontaje de forma automática.
El sistema recupera los imanes, sus soportes, placas de circuito, aluminio y acero, y también destruye los medios de almacenamiento de datos para garantizar la seguridad.
El proceso recupera los imanes intactos, permitiendo su reutilización directa por parte de los fabricantes de discos duros o para su posterior uso en motores, u otros usos alternativos.
Es sólo un experimento, pero nos muestra cómo los imanes de muchos dispositivos, que de otra manera serían destruidos, podrían ser reciclados y reutilizados como parte de una economía circular, autenticas minas urbanas.
Los esfuerzos para reducir el uso de tierras raras, así como los esfuerzos para reutilizarlas y recuperarlas, son siempre noticia en los grandes fabricantes de coches. Toyota anunció recientemente una forma de reducir el neodimio en los imanes de sus motores en un 20 % (que podría llegar hasta al 50 %) mediante la sustitución del cerio y el lantano, tierras raras que se procesan simultáneamente pero que no son tan demandadas. Y Nissan, con su sistema híbrido e-Power, dice haber reducido las tierras raras en un 70 %.
A pesar de estas noticias, el apetito de los fabricantes por las tierras raras no decae. Mientras que Tesla optó por motores de inducción de CA para sus modelos S y X, ha cambiado a un motor de imanes permanentes para el Tesla Model 3. Las versiones de doble motor con tracción en las cuatro ruedas del Model 3 tienen un motor de inducción de CA en la parte delantera que está libre de tierras raras adicionales. Audi se destaca como un elemento atípico, ya que en ambos ejes usa un motor síncrono que no necesita tierras raras.
Hace dos décadas, Estados Unidos era un importante productor de tierras raras, al igual que Australia. China entró y se quedó con el mercado al no poder igualar los demás los precios del material de origen chino. Esto ha dejado a China con un incómodo monopolio sobre el suministro mundial, especialmente porque los sectores de la electrónica y la automoción dependen cada vez más de estos materiales.
La fragilidad de la situación quedó demostrada en 2011 cuando China cortó el suministro de tierras raras tras una disputa política con Japón. Los precios se dispararon, haciendo que el mercado creará una burbuja.
Los investigadores afirman que simplemente reciclando el 35 % de los discos duros que actualmente se destruyen, se podrían recuperar unas 1.000 toneladas de material magnético al año. Aunque no sabemos cuántos serían necesarios para un motor de un coche eléctrico, cada pedacito ayuda.
Más información: ornl.gov
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