{"id":228792,"date":"2016-12-20T16:53:18","date_gmt":"2016-12-20T18:53:18","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/?p=228792"},"modified":"2016-12-20T16:53:18","modified_gmt":"2016-12-20T18:53:18","slug":"la-primera-etapa-del-superiman","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/la-primera-etapa-del-superiman\/","title":{"rendered":"La primera etapa del superim\u00e1n"},"content":{"rendered":"
\"Muestra

Eduardo Cesar<\/span>Muestra del didimio met\u00e1lico desarrollado en el IPTEduardo Cesar<\/span><\/p><\/div>\n

Un paso importante ha sido dado para que Brasil produzca superimanes en el futuro. El desarrollo de una tecnolog\u00eda destinada a la producci\u00f3n del didimio \u2013un conjunto de dos metales precursores de aleaciones para imanes de mayor densidad de flujo magn\u00e9tico\u2012\u00a0 allana el camino hacia la fabricaci\u00f3n de este producto a\u00fan in\u00e9dito en el pa\u00eds. El didimio est\u00e1 formado por dos elementos de tierras raras, el praseodimio (Pr) y el neodimio (Nd), del grupo de los lant\u00e1nidos. Los imanes de alta potencia se utilizan en motores de veh\u00edculos el\u00e9ctricos y generadores de electricidad en turbinas e\u00f3licas, por ejemplo. La novedad anunciada en febrero es fruto de una colaboraci\u00f3n entre el Instituto de Investigaciones Tecnol\u00f3gicas (IPT), Companhia Brasileira de Metalurgia e Minera\u00e7\u00e3o (CBMM) y la Empresa Brasile\u00f1a de Investigaci\u00f3n e Innovaci\u00f3n Industrial (Embrapii), ligada al Ministerio de Ciencia, Tecnolog\u00eda e Innovaci\u00f3n (MCTI).<\/p>\n

En el proyecto iniciado en 2014, el grupo de investigadores del IPT, del Laboratorio de Procesos Metal\u00fargicos, bajo el liderazgo del Ingeniero metal\u00fargico Jo\u00e3o Batista Ferreira Neto, desarroll\u00f3 una tecnolog\u00eda destinada a transformar el \u00f3xido de didimio, un polvo de color parecido al caf\u00e9, en lingotes de metal puro. \u201cDesarrollamos la etapa de la reducci\u00f3n, lo que significa transformar el \u00f3xido [retirar el ox\u00edgeno] del metal. Para eso montamos reactores que trabajan a 1.200 grados Celsius (\u00b0C) y producen barras de didimio met\u00e1lico. Ese material, en una etapa siguiente, de la cual tambi\u00e9n pretendemos desarrollar la tecnolog\u00eda, se utilizar\u00e1 en la producci\u00f3n de una aleaci\u00f3n met\u00e1lica de didimio, hierro y boro para la posterior fabricaci\u00f3n del superim\u00e1n\u201d, explica Ferreira Neto. El proyecto de desarrollo del didimio met\u00e1lico tuvo un costo de nueve millones de reales: tres millones de CBMM, tres millones de Embrapii y la parte del IPT contabilizada con equipos, infraestructura y la remuneraci\u00f3n de siete investigadores.<\/p>\n

Campo magn\u00e9tico
\n<\/strong>Para llegar al im\u00e1n es necesario obtener la aleaci\u00f3n didimio-hierro-boro en polvo y efectuar el alineamiento de las part\u00edculas por medio del campo magn\u00e9tico aplicado durante la compactaci\u00f3n, seguido de la sinterizaci\u00f3n (solidificaci\u00f3n del material) y el tratamiento t\u00e9rmico, dando as\u00ed origen al im\u00e1n. Los imanes elaborados en el pa\u00eds son de ferrita, a base de bario o estroncio, presentes, por ejemplo, en los peque\u00f1os adhesivos fijados a la heladera. Los imanes que contienen neodimio, hierro y boro son al menos tres veces m\u00e1s potentes que los de ferrita con relaci\u00f3n su campo magn\u00e9tico.<\/p>\n

El mercado de imanes crece a\u00f1o a a\u00f1o. En 2010, las ventas fueron de dos mil millones de d\u00f3lares en el mundo. En 2020 llegar\u00edan cinco mil millones de d\u00f3lares, y en 2030 se estima que alcanzar\u00e1n los 10 mil millones de d\u00f3lares, fundamentalmente debido al aumento de la importancia de la energ\u00eda e\u00f3lica. S\u00f3lo para fabricar los aerogeradores e\u00f3licos, la necesidad de imanes de didimio o neodimio es de 600 kilos (kg) a una tonelada de im\u00e1n por megavatio (MW) instalado (la capacidad para cubrir 200 residencias, en promedio). Se estima es que entre 2016 y 2019 se instalar\u00e1n m\u00e1s 10 gigavatios (GW) de energ\u00eda e\u00f3lica \u00fanicamente en Brasil.<\/p>\n

\"\u00d3xido

Eduardo Cesar<\/span>\u00d3xido de didimio producido por CBMM en Arax\u00e1 (Minas Gerais)Eduardo Cesar<\/span><\/p><\/div>\n

Actualmente, los imanes utilizados por la industria brasile\u00f1a son importados, aunque el pa\u00eds cuenta con la segunda reserva de tierras raras del mundo, detr\u00e1s \u00fanicamente de China. Los chinos son l\u00edderes en la producci\u00f3n mundial de imanes y cuentan con la tecnolog\u00eda tanto para la extracci\u00f3n y la purificaci\u00f3n de tierras raras como para la producci\u00f3n de imanes potentes. \u201cExiste poca informaci\u00f3n fuera de la China sobre la separaci\u00f3n de tierras raras y la producci\u00f3n de aleaciones met\u00e1licas para imanes\u201d, dice Ferreira Neto.<\/p>\n

Los imanes comerciales m\u00e1s potentes utilizados en el mundo son de neodimio o didimio. En las minas de CBMM en Arax\u00e1, Minas Gerais, la producci\u00f3n de tierras raras comienza con la separaci\u00f3n de los elementos a partir de la monacita, mineral encontrado en los desechos de la exploraci\u00f3n del niobio, entre otros sitios geol\u00f3gicos. El neodimio y el praseodomio siempre aparecen juntos en el mismo mineral.<\/p>\n

CBMM comercializa todos los productos de niobio usados por la industria, tales como el ferroniobio utilizado en siderurgia, el niobio met\u00e1lico puro o los \u00f3xidos especiales de ese material. Brasil es el mayor productor mundial. El niobio es agregado a los aceros en la proporci\u00f3n promedio de 500 gramos por tonelada. Esa peque\u00f1a cantidad en el acero hace que su resistencia mec\u00e1nica aumente sin perjudicar su maleabilidad. As\u00ed es posible utilizar una menor cantidad de acero en la aplicaci\u00f3n final, por ejemplo, con lo cual las chapas de acero quedan m\u00e1s delgadas y livianas. El niobio tambi\u00e9n se usa en c\u00e1maras de combusti\u00f3n de motores de avi\u00f3n, por ejemplo. \u201cNo vendemos el material en forma bruta, sino que lo transformamos de acuerdo con las necesidades del cliente. Exportamos el 96% de las 65 mil toneladas producidas por a\u00f1o de niobio, del 22% al 25% a China\u201d, dice el presidente de CBMM, el Ingeniero metal\u00fargico Tadeu Carneiro.<\/p>\n

\u201cDesarrollamos la tecnolog\u00eda para separar la monacita [que contiene tierras raras] de los desechos. En la primera etapa de la separaci\u00f3n llegamos al sulfato doble que contiene las 17 tierras raras, todas con uso industrial. El problema es obtenerlas de manera econ\u00f3mica\u201d, explica. Tambi\u00e9n es dif\u00edcil separar de manera econ\u00f3mica el neodimio y el praseodimio, por eso la empresa utiliza \u00f3xido de didimio. \u201cConstruimos una unidad semiindustrial para la producci\u00f3n de sulfato doble con capacidad para tres mil toneladas por a\u00f1o\u201d, explica Carneiro. Asimismo, CBMM tambi\u00e9n construy\u00f3 una unidad piloto para separar cuatro productos de tierras raras a partir del sulfato doble a trav\u00e9s de la tecnolog\u00eda de extracci\u00f3n por solventes. El resultado es la obtenci\u00f3n de \u00f3xidos de cerio, lantanio, didimio y, del otro lado, el resto de las tierras raras. La concentraci\u00f3n del didimio representa del 15% al 20% del total de tierras raras en la monacita.<\/p>\n

\u201cSe gastaron 80 millones de reales en esa l\u00ednea de separaci\u00f3n\u201d, dice Carneiro. La empresa es controlada por el grupo Moreira Salles en un 70%. El 30% restante corresponde a consorcios de empresas chinas, japonesas y coreanas. \u201cEsperamos llegar a la aleaci\u00f3n didimio-ferro-boro\u201d, dice Carneiro. \u201cDespu\u00e9s, seguramente necesitaremos unirnos a empresas que trabajan en el \u00e1rea de producci\u00f3n de aleaciones e imanes. Estamos invirtiendo en el conocimiento, pero a la hora de hacer negocios necesitaremos otros socios.\u201d<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El IPT desarrolla un proceso de transformaci\u00f3n de tierras raras en metal","protected":false},"author":10,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[304,328],"coauthors":[97],"class_list":["post-228792","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-fisica-es","tag-quimica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/228792","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=228792"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/228792\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=228792"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=228792"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=228792"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=228792"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}