La extracción de recursos mineros es el principal escollo al que se enfrentan los coches eléctricos para ser totalmente ecológicos. La explotación de los yacimientos de tierras raras y la posterior obtención de los componentes son dos de las partes más contaminantes de todo el proceso de fabricación. Además, los países sin minería propia como España son muy dependientes de terceros y están condicionados por las importanciones.el mercado internacional.
A partir de esa necesidad transformada en ultradependencia están apareciendo diversas investigaciones que buscan fabricar motores de coches eléctricos sin emplear tierras raras. La gigante estadounidense General Motors acaba de anunciar su unión con Niron Magentics en la "búsqueda de imanes para motores de vehículos eléctricos asequibles y sostenibles" que dejen de lado a estos componentes.
Estos imanes permanentes suelen estar hechos de minerales pertenecientes a las tierras raras como el terbio, disprosio, praseodimio y neodimio. "Que son caros y actualmente se procesan casi en su totalidad en el extranjero", afirman desde General Motors, haciendo referencia a fuera de Estados Unidos. La mayoría de estos minerales provienen actualmente de China y se procesan directamente en el país oriental antes de exportarse a todo el mundo, por lo que el movimiento de la compañía automovilística cobra más sentido con el panorama geoestratégico.
Motor sin tierras raras
Niron Magnetics, con sede en Minneapolis, ha desarrollado el primer y único imán permanente del mundo con potencia de grado automovilístico que está completamente libre de materiales críticos, incluidas las tierras raras. Tal y como explican en un comunicado conjunto, han patentado la tecnología con el nombre de Clean Earth Magnet (algo así como Imán de Tierra Limpia) basando la fabricación en el nitruro de hierro, un material abundante —a partir de hierro y nitrógeno— y asequible "con un gran potencial para uso comercial en futuros vehículos eléctricos".
La compañía, fundada en 2014, nació para comercializar tecnología magnética empleando precisamente el nitruro de hierro como elemento principal. Pero no ha sido hasta ahora cuando ha conseguido un rendimiento acorde a las necesidades del sector del coche eléctrico. Según New Atlas, actualmente se encuentran trabajando en el perfeccionamiento del proceso de fabricación con el fin de aumentar la producción y proporcionar así un suministro estable para las fábricas de vehículos.
Comparativa de imán con tierras raras y sin ellas
Según recoge la propia compañía, sus imanes fabricados sin tierras raras tienen mantienen el alto rendimiento de los sistemas hechos con neodimio. Pero, a cambio, son más baratos de producir, tienen más estabilidad de temperaturas, menos peso, una alta estabilidad de precios y provoca un impacto medioambiental "extremadamente bajo".
"Creemos que la tecnología única de Niron puede desempeñar un papel clave en la reducción de minerales de tierras raras en los motores de vehículos eléctricos", ha señalado Anirvan Coomer, presidente de GM Ventures, la rama de General Motors encargada de la alianza. "Y ayudarnos a ampliar aún más nuestra cadena de suministro de vehículos eléctricos con sede en América del Norte".
Coomer también indica que el camino de GM se dirige hacia un "futuro totalmente eléctrico" tanto por los desarrollos propios de la compañía como por la inversión tecnológica" en otras empresas establecidas "fuera de nuestras cuatro paredes". Niron y la automovilística estadounidense han completado un acuerdo de asociación estratégica para desarrollar conjuntamente la tecnología de motor Clean Earth Magnet con la finalidad de integrarlo en los vehículos eléctricos de GM.
Este movimiento de la compañía forma parte de un ciclo de financiación donde, además de GM, han invertido otras empresas importantes del sector como el grupo Stellantis e instituciones como la Universidad de Minnesota y la Comunidad Shakopee Mdwakanton. En total, ha supuesto una inyección de 30 millones de euros con los que incrementarán las capacidades de producción de los prototipos y apoyar productos a pequeña escala para mercados de entrada.
Imán sin tierras raras
Hace justo un año, Niron recibió una subvención de 16 millones de euros como parte de un programa de investigación avanzada del Departamento de Energía de Estados Unidos. Destinó los fondos para "promover asociaciones comerciales y programas de piloto de producción".
El avión de las tierras raras
La NASA ha puesto a disposición del Servicio Geológico de Estados Unidos una aeronave capaz de hallar yacimientos de tierras raras desde el aire. Se trata de una modificación del avión espía U2 Dragon Lady al que se han integrado una serie de sensores para realizar labores de investigación científica.
Avión ER-2 científico
Consiguen identificar las complejidades geofísicas detrás de superficies aparentemente simples o monocromáticas. "Los datos visuales producidos por estos sensores ópticos indican los componentes y cambios de la superficie y la atmósfera de la Tierra".
"Estos materiales se han considerado minerales críticos porque la interrupción de su suministro tendría impactos negativos significativos", comentó Raymond Kokaly, geofísico investigador del USGS. El geólogo también indica que es casi seguro que existen depósitos de minerales críticos no descubiertos en el país. Siendo las tierras raras uno de los objetivos más primordiales para la fabricación de tecnología avanzada.
La aeronave científica de la NASA opera a altitudes que van desde los 6.000 a los 21.000 metros de altitud, consiguiendo estar por encima del 99% de la atmósfera terrestre. El ER-2 —como así se llama esta versión— destaca por una gran tasa de ascenso y, dependiendo del peso del avión, puede alcanzar los 20.000 metros en sólo 20 minutos. La velocidad de crucero es de 750 kilómetros por hora y la autonomía típica se sitúa en unas 8 horas de vuelo que se traducen en 5.500 kilómetros. Aunque puede alcanzar las 10 horas en vuelo.