Las tierras raras forman parte de un amplio grupo de minerales denominados estratégicos, que tienen importancia económica y son esenciales para la producción de tecnologías asociadas a la economía verde y a la industria de bajas emisiones de carbono. Estos minerales también incluyen al litio, al niobio, al silicio, al grafito y al cobre. En Brasil, para fomentar el desarrollo de esta industria, el Banco Nacional de Desarrollo Económico y Social (BNDES) y la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep) seleccionaron en junio de este año 56 proyectos de producción a los que se asignó una primera partida de subvenciones por 5.000 millones de reales. Diez de ellos están relacionados con los elementos de tierras raras.
– Brasil invierte en investigación científica con miras a dominar el ciclo productivo de las tierras raras y los superimanes
El país posee el 23 % de los yacimientos de tierras raras mapeados en el mundo, lo que equivale a 21 millones de toneladas (t), un volumen solamente superado por China. Este país asiático concentra depósitos que ascienden a 44 millones de t, lo que representa el 49 % del total, y valiéndose de esta materia prima, es el mayor fabricante mundial de superimanes, según datos del Servicio Geológico de Estados Unidos. La producción brasileña de tierras raras es incipiente ‒tan solo 20 t en 2024, frente a las 270.000 t producidas por los chinos‒ y localmente aún no se fabrican imanes (véase la infografía abajo).
Estados Unidos, que posee solamente el 2 % de las reservas mundiales (1,9 millones de toneladas), busca establecer acuerdos con otros países para asegurarse el suministro de estos minerales y no depender únicamente de China, que está imponiendo barreras a la exportación de tierras raras, lo que dificulta la competencia en el mercado de los superimanes. La producción estadounidense durante el año pasado fue de 45.000 t, lo que representa menos del 20 % de la producción china, y es insuficiente para satisfacer la demanda del país. El gobierno de Donald Trump ya ha demostrado su interés por las reservas de Brasil, Ucrania y Groenlandia, entre otros países.
Los principales yacimientos con potencial económico de Brasil se encuentran en Minas Gerais, Goiás, Amazonas, Bahía y Sergipe, según la información proveniente del Servicio Geológico Brasileño, de la Agencia Nacional de Minería y de estudios técnicos consolidados. Las tierras raras normalmente se encuentran mezcladas entre sí y agregadas a más de 200 minerales, principalmente niobio y fosfatos.
Pueden extraerse de rocas compactas o de la arcilla iónica, un sustrato que ya ha estado expuesto a la intemperie y es más fácil de procesar. Es lo que ocurre en la reserva situada en el municipio de Minaçu, en el norte del estado de Goiás. Esta mina de arcilla iónica, gestionada por la compañía Mineração Serra Verde, de capitales estadounidenses y británicos, es una de las pocas explotadas fuera de Asia. Es el único emprendimiento de Brasil en fase de producción comercial.
Las reservas de arcilla iónica, cuya explotación es más sencilla, constituyen un hallazgo reciente en Brasil, que no se remonta a más de 10 años, según lo explica el ingeniero químico Ysrael Marrero Vera, jefe del Servicio de Metalurgia Extractiva del Centro de Tecnología Mineral (Cetem), en Río de Janeiro. Muchos de los yacimientos de tierras raras del país son de difícil extracción y tienen un costo operativo más elevado.
La meta de Serra Verde, según la información disponible en la página web de la empresa, es llegar a producir 5.000 t por año de un concentrado mixto de óxidos de neodimio (Nd), praseodimio (Pr), terbio (Tb) y disprosio (Dy). La producción, según un artículo publicado por el periódico Folha de S.Paulo, está orientada a la exportación, principalmente a China. Ante la consulta de Pesquisa FAPESP, la empresa no se pronunció al respecto.
Mineração Serra VerdeVista aérea de la planta de procesamiento de tierras raras de Mineração Serra Verde, en Minaçu (Goiás)Mineração Serra Verde
Los investigadores consultados para la elaboración de este reportaje hacen un llamado de atención sobre el hecho de que las mineras que actualmente explotan o tienen previsto explotar las tierras raras en Brasil son todas extranjeras o de capitales extranjeros, lo que significa que pueden ser menos proclives a promover o utilizar la investigación desarrollada en el país. También temen que Brasil pierda una vez más la oportunidad de convertirse en uno de los líderes en la explotación y el procesamiento de las tierras raras, ya que en la década de 1950 y hasta mediados de los años 1960 el país era uno de los principales proveedores mundiales de óxidos de tierras raras. El refinamiento lo realizaba la empresa Orquima, que explotaba yacimientos de arenas monacíticas, que contienen tierras raras y uranio, y vendía su producción de óxidos a clientes extranjeros.
Orquima terminó siendo estatizada y, al cabo de unos años, el gobierno consideró que ya no valía la pena invertir en el procesamiento de tierras raras. “Se perdió prácticamente la totalidad de las inversiones en tecnología y recursos humanos, y en las décadas de 1970 y 1980, cuando las tierras raras empezaron a tener mayor valor agregado, Brasil ya no era competitivo en este sector”, escriben los químicos Paulo Cesar de Sousa Filho y Osvaldo Antonio Serra, de la Universidad de São Paulo (USP), en un artículo publicado en 2014 en la revista Química Nova.
Al igual que la minería de otros elementos, la de tierras raras tiene impactos ambientales. En las minas a cielo abierto se registran supresión de la vegetación, erosión y compactación del suelo y una pérdida de la biodiversidad local. También se plantean otras cuestiones. Cuando se produce el concentrado de tierras raras, elementos tales como el lantano (La) y el cerio (Ce) pueden encontrarse en una proporción mucho mayor que el neodimio y el praseodimio, que son los que interesan. De este modo, al final del proceso, se dispone de tierras raras (lantano y cerio) cuya demanda de mercado es limitada. Asimismo, ciertos minerales, como la monacita, pueden contener elementos radiactivos, como el torio y el uranio, lo que genera residuos potencialmente radiotóxicos. “No basta con dominar el ciclo de producción de las tierras raras: es importante que este proceso sea sostenible”, subraya el químico Henrique Eisi Toma, del Instituto de Química (IQ) de la USP.
Atentos a la sostenibilidad del proceso, el Cetem y otros grupos e institutos de investigación se han empeñado en la recuperación de los elementos de tierras raras partiendo de materiales ya utilizados y desechados, tales como baterías, imanes y lámparas fluorescentes, en el marco de un proceso de reciclaje conocido como minería urbana. “Recogemos los imanes usados y estudiamos cómo recuperar las tierras raras que contienen. Para ello, aplicamos algunas técnicas metalúrgicas como la lixiviación, la purificación y la separación”, explica Marrero Vera, del Cetem.
En el Instituto de Química de la Universidade Estadual Paulista (IQ-Unesp), en su campus de Araraquara, la FAPESP apoya investigaciones relacionadas con la minería urbana. Entre 2016 y 2020, hubo una colaboración internacional entre países de América Latina y Europa para recuperar elementos de las lámparas fluorescentes desechadas, teniendo en cuenta que el polvo que reviste a los tubos de vidrio contiene terbio.
“Este polvo posee un inmenso valor agregado, y también mercurio, que es tóxico. Por esta razón, el desechado indiscriminado de las lámparas fluorescentes en los vertederos es terrible”, comenta el químico Sidney José Lima Ribeiro, coordinador del Laboratorio de Materiales Fotónicos del IQ-Unesp.
En el caso de las lámparas, dice Lima Ribeiro, es posible recuperar terbio, europio (Eu) e itrio (Y). Estos elementos se emplean en el desarrollo de materiales cerámicos y películas delgadas luminiscentes, además de sensores ópticos, aplicaciones que constituyen el foco del trabajo del grupo de la Unesp. “Estamos desarrollando métodos tendientes a extraer las tierras raras y utilizarlas en nuestras investigaciones”, añade el investigador. Una de las líneas de investigación, financiada por el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq), prevé el uso de la bacteria Acidithiobacillus thiooxidans para producir ácido sulfúrico con el objetivo de recuperar las tierras raras mediante un proceso de biolixiviación. Este trabajo es coordinado por la química Denise Bevilaqua, del IQ-Unesp.
En un artículo publicado este año en la revista ACS Applied Bio Materials, investigadores de la Unesp presentaron un posible uso de un compuesto de tierras raras en nanoplataformas para controlar la liberación del fármaco doxorrubicina en tratamientos contra el cáncer. Los elementos añadidos al material permitirían que la liberación del medicamento se realice a partir de la luz infrarroja, según se dio a conocer en el trabajo, cuya autora principal, Marina Paiva Abuçafy, realiza una pasantía posdoctoral con una beca otorgada por la FAPESP.
La minería urbana también es el tema de un proyecto financiado por el CNPq que apunta a transformar los imanes empleados en turbinas eólicas, computadoras antiguas y rieles ferroviarios de levitación magnética, como los de un proyecto en desarrollo en la Universidad Federal de Río de Janeiro (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 342), en nuevos imanes o materiales. “El procesamiento de un imán usado procedente de un tomógrafo o un aerogenerador es idéntico al de una aleación nueva”, dice el físico Sérgio Michielon de Souza, del Departamento de Física de Materiales de la Universidad Federal de Amazonas (Ufam).
Michielon de Souza también dirige otro proyecto: la coordinación de un nuevo INCT dedicado a las tierras raras aprobado este año, denominado Materia – Materiales Avanzados a Base de Tierras Raras. Con una inversión de 10,2 millones de reales durante los próximos cinco años, esta iniciativa tiene objetivos más amplios que la anterior ‒INCT Tierras Raras−, ya que no se ciñe a la cadena de producción específica de los imanes, sino que apunta a las diversas aplicaciones posibles de las tierras raras, entre las que se cuenta la producción de células fotovoltaicas y materiales termoeléctricos.
La meta del INCT, que constituye todo un reto, consiste en lograr que el ciclo de las tierras raras sea totalmente brasileño al cabo de cinco años, desde la extracción a las aplicaciones, según sostiene Michielon de Souza. “Trabajaremos para producir nuevos materiales o imanes con la misma calidad que los de China”. El flamante INCT está integrado por 15 instituciones: ocho universidades, cinco centros e institutos de investigación y dos institutos de educación técnica. “Esto es una gran ventaja, ya que abarca desde la formación más básica hasta la más avanzada”, culmina diciendo.
Este artículo salió publicado con el título “Minería urbana” en la edición impresa n° 354 de septiembre de 2025.
Proyectos
1. Recuperación de lantánidos y otros metales de residuos electrónicos (nº 16/50112-8); Modalidad Ayuda de Investigación – Regular; Investigador responsable Sidney José de Lima Ribeiro (Unesp); Inversión R$ 202.138,60.
2. Desarrollo de nanopartículas tipo core-shell-shell a base de UCNP, ZnO y ZIF-8 acoplados a una membrana de celulosa bacteriana para combatir la resistencia microbiana mediante fotoactivación (nº 24/50887-4); Modalidad Becas en Brasil – Programa de Radicación de Jóvenes Doctores; Investigador responsable Sidney José de Lima Ribeiro (Unesp); Inversión R$ 140.880,00.
Artículos científicos
ABUÇAFY, M. et al. Core−Shell UCNP@MOF nanoplatforms for dual stimuli-responsive doxorubicin release. ACS Applied Bio Materials. v. 8, p. 2954-64. abr. 2025.
REBELO, Q. H. F. et al. The role of mechanochemistry and heat treatments in shaping the magnetic and optical behavior of NdFeO3. Ceramics International. 27 jun. 2025.
