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Para todos los públicos tres14 - Litio por petróleo - Ver ahora
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Subtitulado por Teletexto-iRTVE.

Para hacer una llamada, encender un ordenador

o ver la televisión, dependemos de determinadas materias primas.

Algunas cotizan más que el oro y el petróleo.

Materiales como el litio, el paladio o el silicio

son ya imprescindibles para nuestra sociedad.

La Ciencia busca siempre el material definitivo.

El más fino, flexible, ligero y robusto a la vez.

El más abundante, inagotable y, sobre todo, que pueda reciclarse.

Otro uso para este tipo de fuego,

es el fuego que se produce cuando algo se quema.

El conocimiento es la más importante materia prima.

Palabras del periodista estadounidense, Thomas A. Stewart.

En 1885, el químico vienés, Carl Auer,

descubrió cómo hacer chispas con facilidad.

El truco era un metal llamado cerio,

que se había descubierto hacía unos años.

Auer lo mezcló con hierro en una aleación,

que aún se usa hoy en los mecheros de todo el mundo.

Pero la utilidad del cerio no se reduce a encender cigarrillos.

Al cerio se le han encontrado miles de aplicaciones.

Se usa en las gafas de sol, que protegen de los rayos uva.

Es básico en los conversores catalíticos de los coches.

Y ha sido fundamental para encontrar tinturas menos tóxicas.

El cerio nos rodea, día a día, aunque nunca pensemos en él.

Lo mismo sucede con otros metales de la familia del cerio,

como los lantánidos.

Sus propiedades los han convertido en fundamentales

para industrias de todo tipo.

Desde la electrónica, a la automoción.

Y, por eso, su precio ha subido y subido,

hasta convertirse en un auténtico problema.

De hecho, a los lantánidos se les conoce

como materiales estratégicos.

Su demanda es tan alta

que quien los tiene consiguen mucho poder.

Detrás de toda la tecnología, que usamos día a día,

hay materiales que se deben extraer y procesar, comprar y vender.

Materiales que nos pasan totalmente desapercibidos,

cuando apretamos el botón del móvil o arrancamos el coche.

El geólogo, Joaquim Sanz, intenta darlos a conocer.

Y la química, Rosa Palacín, investiga los materiales

que mejor almacenan la energía.

El físico, Pedro Serena, hablará del silicio,

el material que ha cambiado nuestra tecnología.

Y Stefan Roché y Jesús de la Fuente, del grafeno,

el elemento que podría suponer una nueva revolución.

A todos ellos les preguntamos:

Vivimos en la Edad de las tierras raras, seguro.

Quizá en la del silicio,

por todo el desarrollo de microelectrónica, etc.

La del silicio como material de referencia y revolucionario.

Vivimos en la Edad de la comunicación de la información.

En la Edad de los plásticos.

Hemos sido capaces de hacer muchas cosas,

a precios muy baratos.

Del petróleo.

Desgraciadamente, de los materiales sintéticos derivados del petróleo,

de los plásticos, por ejemplo.

Dejando el petróleo y los combustibles fósiles a un lado,

probablemente, el silicio forma parte de una de las bases

de nuestra civilización actual.

Dependemos del agua y del aire.

Las entrañas de un teléfono móvil esconden un secreto.

Si abrimos la carcasa de plástico

y nos adentramos en los componentes electrónicos,

paso a paso, vamos encontrando materiales,

cuyo nombre no nos suena,

pero que están rodeados de conflicto.

El tantalio y el niobio, por ejemplo,

dos metales que se extraen de un mineral llamado coltán

y que están detrás de más de 5 millones de muertes

en África Central.

O el europio, un material imprescindible,

para que cualquier pantalla moderna se ilumine

y cuyo mercado controla China, en un 97%.

El oro que hay en los circuitos del teléfono,

nos hace viajar a Sudáfrica.

El paladio nos lleva a Rusia.

Y el litio de la batería nos acerca a Argentina.

Y así podríamos dar la vuelta al mundo,

pasando por Canadá y Brasil.

El planeta entero, en un teléfono móvil.

Encontraríamos siempre la tierra.

Porque la tierra siempre está detrás o delante

de todo lo que nosotros utilizamos.

Joaquín es geólogo y se ha tomado como objetivo personal,

conseguir que los minerales, de nombres extraños,

dejen de ser unos desconocidos.

Por eso, ha creado una exposición sobre los minerales del futuro,

en el Museo Valentí Masachs.

Muchos de ellos se conocen con el nombre de "tierras raras",

minerales imprescindibles en la tecnología que nos rodea.

Todos estos materiales son un ejemplo

de que la geología y la política están más unidas de lo que pensamos.

En el momento en que China decidió subir

el precio de una tonelada de tierras raras,

de 100 a 5000 euros,

los nervios se apoderaron del mundo tecnológico

y los políticos tuvieron que mover ficha.

Estados Unidos con el tema del monopolio de China,

en el tema de las tierras raras,

convocó un encuentro específico del Congreso,

para tratar el tema de las tierras raras.

Cuando Estados Unidos cerró sus mina de Mountain Pass, en California,

porque les salía mejor comprar las tierras raras en China,

mientras esto funcionó, ningún problema,

cuando China dijo:

"un momento, a partir de ahora, quiero tener esto para mí.

Venderé, pero mucho menos de lo que vendo hasta ahora".

EE.UU. no quería depender de esta forma de China.

Por eso, EE.UU. reabrió a partir de noviembre del año pasado,

esta mina de California, precisamente para no tener que depender tanto,

pero aún van a tardar un tiempo.

Las tierras raras, ni son tierras, ni son raras,

son metales y no son tan escasos como podríamos pensar,

pero sí son codiciados, más incluso que el oro.

Y a China en eso le ha tocado la lotería,

porque dispone de muchos yacimientos,

de los que puede extraer tierras raras,

a un coste mucho más bajo que otros países.

Es lo que llamamos suerte geológica.

Tiene en su haber unos materiales de los que antes nadie hablaba

y que ahora se consideran estratégicos para el siglo XXI.

Porque China no sólo ha emergido por las tierras raras,

tiene muchos yacimientos de minerales de hierro,

de minerales de antimonio,

muchísimos minerales que el coste por tonelada de este mineral,

en China, es mucho más barato

que cualquier extracción en los países del norte.

La distancia económica entre el norte y el sur

queda también patente en el mercado de los materiales

que sustentan nuestra tecnología.

El caso del coltán quizás es el más famoso

y demuestra cómo los materiales despiertan el lado más miserable

de la Humanidad.

Cuando a principios de los 90, empezó a crecer

la industria del teléfono móvil,

el coltán se convirtió en un material esencial

para conseguir tantalio y niobio,

dos metales imprescindibles en los circuitos electrónicos.

La República del Congo disponía

el 60% de las reservas mundiales de coltán

y, con la entrada masiva de dinero, empezó un conflicto

que duró cinco años e involucró a nueve países y 200 tribus.

El coltán conectó el móvil con la muerte.

Llevamos muchos años con conflictos, a raíz de este negocio

de extraer este mineral a unos costes bajísimos,

para luego venderlo a unos precios realmente altos

comparado con lo que se paga.

Los geólogos saben que lo que necesitamos,

si no lo cultivamos, lo tenemos que extraer del suelo.

Así que viendo la absoluta dependencia

que tenemos de los metales, nos preguntamos qué materiales

pueden convertirse en estratégicos el día de mañana.

El litio es un buen candidato

y para entenderlo, recordemos lo nerviosos que nos ponemos,

cuando se nos acaba la batería del móvil.

En las baterías ligeras, son importantes

en toda la electrónica portátil.

El desarrollo de las baterías de litio ha influido mucho

en el desarrollo de la electrónica portátil.

Rosa Palacín es química

y se dedica a investigar los materiales

que se usan para almacenar y convertir energía.

El litio es uno de ellos, un metal simple,

que nos ha permitido tener y exigir este estilo de vida móvil

que caracteriza el siglo XXI.

Gracias al litio, hemos conseguido embotellar la energía en frascos

cada vez más pequeños.

Sobre él, pesa la esperanza de que nos ayuden

en un futuro menos dependiente del petróleo.

Eso le da números para convertirse en un material estratégico.

Si vamos a desarrollar una tecnología de vehículo eléctrico

basada en litio, tiene que serlo.

Todos los países van a necesitarlo

y es un recurso, que está al día de hoy, muy concentrado.

Las voces más alarmistas, que hablan de la carencia de litio,

opinan que puede, a largo plazo, ocurrir lo mismo con el litio,

que lo que ha ocurrido con el petróleo

y que, realmente, sea a causa de tensiones geopolíticas importantes.

El petróleo no se recicla y el litio, sí.

Es quizás la parte más positiva.

También incluso se habla de utilizar litio

para aplicaciones en la red eléctrica,

lo que es menos viable por el precio

y la duración de estas instalaciones.

El problema de las energías renovables

es que el viento no sopla siempre que lo necesitamos

y, por la noche, el sol ilumina el otro lado del planeta.

Si queremos que la red eléctrica se nutra de energía limpia,

tenemos que almacenar la energía para usarla cuando la necesitemos

y, para eso, hacen falta baterías.

No como las de los portátiles y libros electrónicos,

necesitamos baterías muy grandes y que duren.

Si realmente queremos aumentar el porcentaje de renovables,

hay que almacenar, hay que tener baterías

que puedan almacenar la energía que producen los molinos

en el momento que no se utiliza

y liberarla en el momento en que se va a utilizar.

Y esas baterías tiene que durar, porque no va a ser algo como el móvil.

Nos cambiamos de móvil cada dos años

y la batería, si no dura más de dos años, no es problema,

esas tienen que durar, porque van a ser instalaciones muy grandes

y tienen que tener un coste relativamente bajo.

Y eso es lo que podría abrir el paso a otras tecnologías,

que no estén basadas en litio

y, quizá, eso facilitaría que el litio no sea tan estratégico.

No vamos a basar toda nuestra economía energética

en el litio, como hicimos con el petróleo.

La energía eólica y los vehículos eléctricos son dos de las apuestas

para reducir nuestra dependencia

del que es el material más estratégico, el petróleo.

Pero cosas de la tecnología y los materiales,

tanto los molinos de viento,

como los coches eléctricos ya comercializados,

son devoradores de materiales estratégicos.

Los molinos tienen turbinas que se fabrican

con más de 300 kilos de neodimio.

Y el Toyota Prius lleva baterías que contienen lantano.

Ambos son metales procedentes de tierras raras,

ambos están controlados por China.

Escapar de los materiales estratégicos no va a ser fácil.

Otro uso de este tipo de energía,

es la energía cuando algo prende.

El aluminio es la base de objetos cotidianos,

como las latas de refrescos o los desodorantes.

Pero no es hoy un metal muy prestigioso.

Sin embargo, a principios del siglo XIX,

el aluminio se consideraba un metal precioso.

Durante más de 60 años, el aluminio fue un símbolo de poder

y se pagaba más caro que el oro.

Y eso que es el metal más común de la Tierra.

El problema es que no se sabía extraer.

Cuando los ingenieros aprendieron a producirlo industrialmente,

un kilo de aluminio pasó de costar 1000 dólares

a costar tan sólo 50 centavos de dólar.

Hay más oro en la basura electrónica que en muchas minas.

De hecho, los metales preciosos son una parte importante

de la tecnología que nos rodea.

En una tonelada de teléfonos móviles, hay 280 gramos de oro,

140 gramos de platino y paladio

y hasta 140 kilos de cobre.

De ahí, que el reciclado de metales preciosos de la basura electrónica

sea cada vez más importante.

Cada año, se reemplazan 60 millones de terminales móviles

en el mundo.

Sin embargo, menos de un 5% se reciclan.

El cobre es un material esencial para nuestra sociedad.

Sustenta nuestra distribución de energía eléctrica

y, en muchas casos, nuestras comunicaciones.

Sin embargo, cada vez es más caro

y los científicos buscan un sustituto para el cobre.

La nanotecnología propone el carbono como solución

y ya se están probando los primeros cables eléctricos

basados en nanotubos de carbono.

Prometen transportar más energía con menos pérdidas

y ser muchos más ligeros.

Algo que ayudaría mucho en el cableado de los aviones.

La industria aeronáutica apuesta con fuerza

en estas investigaciones.

El silicio está presente

en todos los dispositivos electrónicos que nos rodean.

Sin embargo, desde hace tiempo,

los investigadores buscan nuevos materiales

con propiedades eléctricas.

Han intentado, incluso, construir circuitos digitales en bacterias,

como las que viven en nuestro intestino

y lo han conseguido.

Las bacterias de forma natural son capaces de cosas sorprendentes,

ahora, gracias a la manipulación genética,

pueden convertirse incluso en un circuito electrónico.

Todavía no hay un móvil que funcione con bacterias,

pero sí se ha abierto la posibilidad

de que los procesadores digitales del futuro, sean biológicos.

En los laboratorios, se crean materiales con propiedades insólitas.

Ahora, en EE.UU., un grupo de científicos ha presentado

el que se considera el material sólido más ligero del mundo.

De hecho, está compuesto en un 99,99% por aire.

Sin embargo, el 0,01% restante es un entramado

de tubos de níquel y fósforo,

que lo convierten en un material muy resistente.

La densidad del nuevo material es 100 veces menor

que el de la espuma de poliestireno,

un aislante térmico que usamos de forma habitual.

De hecho, una de las aplicaciones del nuevo material

podría ser proteger nuestras casas del frío y del calor.

La mayoría de los elementos químicos se han descubierto en la naturaleza.

La primera vez que no sucedió así fue, en 1937.

El físico, Emilio Segrè y el químico, Carlo Perrier,

de la Universidad de Palermo, que estaban bombardeando

una lámina de molibdeno con deuterio,

un tipo de hidrógeno.

Al analizar la muestra final descubrieron

que se había formado algo nuevo, el tecnecio,

el primer elemento químico fabricado de forma artificial.

De color plateado, el tecnecio es muy importante en medicina.

Uno de sus isótopos, el tecnecio-99, es radiactivo.

Emite rayos gamma

que los médicos utilizan como herramienta de diagnóstico.

Así detectan tumores,

sobre todo, los difíciles de observar con otros métodos

y analizan el sistema circulatorio

para ver los daños causados tras un infarto.

La cantidad de tecnecio utilizado en diagnósticos es pequeña

y desaparece del cuerpo, en apenas 6 horas.

Los primeros ordenadores eran un infierno.

Se construían con decenas de miles de válvulas.

Consumían muchísima electricidad y generaban un calor horrible.

Y total para calcular algo

que hoy resuelve cualquier teléfono móvil en menos tiempo.

Pero es que a los primeros ordenadores les faltaba

algo importante, un material semiconductor como el silicio.

La primera electrónica era gigante,

porque la única manera que conocíamos de mover electrones

era a lo grande.

Necesitábamos miles de voltios y mucho espacio.

Todo lo contrario de lo que sucede hoy,

donde lo que prima es que todo sea cada vez más pequeño y más rápido.

La clave para miniaturizar la electrónica,

fue usar el material adecuado.

El pistoletazo de salida fue la invención del circuito integrado

en los años 50, del siglo pasado.

Entonces empieza una carrera loca para dar siempre

las mismas prestaciones a menor precio

o muchas más prestaciones con los mismos tamaños,

es decir, siendo capaces de meter, cada dos años, el doble de circuitos,

sobre la misma superficie.

Pedro Serena nos muestra la diferencia

entre las válvulas de vacío de la antigua electrónica

y los circuitos hechos con silicio,

que hoy invaden todos los aparatos electrónicos.

Todos notamos cómo la electrónica se queda desfasada

en poco más de tres o cuatro años.

Y eso se lo debemos al silicio,

que ha permitido la constante miniaturización

de los componentes electrónicos.

En sólo cuatro años,

se ha pasado de tener procesadores de 90 nanómetros,

a fabricarlos de 22 nanómetros.

Algo que hace unos años parecía impensable.

Cuando uno iba a los gurús de la física estado sólido,

en los años 80, decían que por debajo de los 200 nanómetros,

era muy difícil que el silicio lograra mantener sus propiedades,

seguir haciendo dispositivos, etc.

Sin embargo, hoy en día, eso a finales del siglo pasado,

en los años noventa y tantos, ya se pasó

y, con los primeros ordenadores Pentium,

se entró en lo que se llama el reino de la nanoelectrónica,

basada en el silicio.

Estamos ya con elementos y detalles

muy por debajo de los 90 nanómetros.

El silicio es un material muy abundante en la Tierra.

Y eso ayudó a que se impusiera

como el semiconductor por excelencia para la electrónica,

porque otros materiales hacen su trabajo mejor que él,

pero son más escasos y caros

y no hubiera permitido la explosión comercial

de los aparatos electrónicos de las últimas décadas,

aún así sobre el silicio pesa una espada de Damocles,

que, cada tanto, anuncia el fin de su reinado.

Es como una especie de lenta agonía.

Cada equis años, sale un gurú diciendo:

"El silicio se acaba".

Y, sin embargo, la industria de silicio, que es muy poderosa,

porque han encontrado una gallina de huevos de oro gigantesca,

poner una fábrica de procesados nuevos,

como Intel ahora ha puesto en EE.UU.,

para los ordenadores de 22 nanómetros,

puede costar 2000 millones de dólares.

Y dice: "¿Cuánto voy a tardar en amortizar eso, por favor?".

Pues rápidamente.

Inunda el mercado de transistores,

porque todos somos consumidores de mucha cantidad de transistores,

en lavadoras, juguetes.

Sólo falta meterlos en la comida.

Todo llegará.

Sin embargo, desde hace unos años,

al silicio le ha salido un serio competidor,

es el grafeno.

Se descubrió hace siete años

y, en 2010, Andre Geim y Konstantin Novoselov,

los dos físicos que los fabricaron por primera vez,

recibieron el Premio Nobel.

Es el material de moda, el que atrae todos los elogios

y genera más entusiasmo.

Desde el principio,

las propiedades de este material han sido espectaculares.

El grafeno reúne todos esos superlativos.

Es el material más fino de un espesor de un átomo,

es el más ligero,

con 10 gramos de grafeno puedes cubrir un campo de fútbol.

Es el más robusto, pero además es muy flexible.

Es un conductor eléctrico y técnico fantástico.

Y, por todas esas razones, tiene un potencial,

a nivel de aplicación, sin precedentes.

Stephan Roche es físico teórico

y está convencido del salto cualitativo

que supone el grafeno para la electrónica.

Por ejemplo, si hasta ahora en nuestros ordenadores,

tenemos por un lado el disco duro y por otro, el procesador,

el grafeno será capaz de almacenar y procesar la información a la vez

en el mismo espacio.

Nada mal, como promesa para seguir miniaturizando la tecnología.

La clave del éxito del grafeno está en el salto de los laboratorios

a la empresa.

Las aplicaciones del material determinarán

si el grafeno puede definir una nueva era tecnológica.

Los que son más activos en desarrollar tecnología con grafeno

hoy en día, son los coreanos.

El descubrimiento ha sido europeo, que hay mucha actividad,

que hay un nivel científico muy alto en Europa,

pero son los coreanos

los que ahora están intentando empujar y llevar el grafeno

hasta los teléfonos móviles.

Son ellos los que compran también grafeno en el mundo.

Están comprando en España.

Hay empresas en España que producen grafeno.

Y tenemos el mayor exportador de grafeno en Europa en España.

Grafenea es una de las empresas españolas,

que atentas a las tendencias en materiales del futuro,

se ha puesto a fabricar grafeno.

Jesús de la Fuente es el director ejecutivo de Grafenea

y nos muestra cómo es el material del que todo el mundo habla

y que todos creen que va a revolucionar la tecnología.

De momento, el negocio mundial de grafeno es pequeño,

pero se estima un mercado de 68 millones de dólares

para el 2015 y un crecimiento rápido desde entonces.

El carbono es superabundante en la naturaleza.

Es químicamente estable.

Es orgánico, con lo cual, inocuo para las personas y el medio ambiente

y, a largo plazo, puede ser un material muy barato.

A largo plazo, el precio del grafeno será similar al de los plásticos,

en cuanto la producción suba a escalas grandes.

Ahora mismo es caro,

porque los volúmenes, que se fabrican o que fabricamos, son pequeños.

Pero la tecnología, en la que estamos trabajando,

permite ese escalado industrial

y, en un futuro, permitirá obtener grafeno barato.

Dispositivos electrónicos más rápidos,

pequeños e, incluso, plegables.

Fibra óptica, aún más veloz

y baterías que se cargan al instante y duran mucho más.

Las aplicaciones imaginadas para el grafeno son ilimitadas.

Ahora, hacen falta productos concretos.

Dicen que el grafeno nos evitará las colas del supermercado

con un nuevo etiquetado electrónico

o que el embalaje de la comida ya no sólo protegerá

sino que también analizará los alimentos en busca de bacterias.

Hacen falta resultados concretos,

allí donde el silicio no puede llegar.

De otro modo, el grafeno lo tiene difícil

para iniciar una nueva era.

El grafeno.

El grupo de las tierras raras.

Los llamados biomateriales.

Los que emulen o estén basados

en el aprendizaje que la vida ha tenido,

durante estos miles de millones de años.

Esperemos que ninguno.

Esperemos que lleguemos a diversificar nuestro modo de vida

para no depender únicamente de uno de ellos.

Si supiese la respuesta, invertiría en el material.

"El mundo y la Química", refleja el universo de nuestros sentidos.

Este ensayo explica con detalle las múltiples aplicaciones

de la Química y aborda cuestiones como el origen de los colores

o cómo se crea un perfume.

En la web: www.ptable.com,

puedes consultar en español tablas periódicas,

son interactivas y desglosan la información de cada elemento.

Desde su origen etimológico, a su descripción y sus propiedades.

También este libro describe la tabla periódica,

pero para conocer mejor la Historia de la Humanidad.

Del Big Bang, a la India de Gandhi, pasando por la Grecia Clásica,

"La cuchara menguante" revisa las bases químicas

que fundamentan la vida.

¿Sabías que la relación de tamaños que hay entre un átomo de hierro

y una cabeza de alfiler,

es la misma que la de la Tierra y una cereza?

La web proyectomovilab.es recoge esta y otras curiosidades científicas.

Subtitulación realizada por Azucena Maire Montero.

tres14 - Litio por petróleo

24 jun 2012

Materiales como el litio, el paladio o el silicio son ya imprescindibles para nuestra sociedad. La Ciencia busca siempre el material definitivo: el más fino, flexible, ligero y robusto a la vez; el más abundante, inagotable y  sobre todo, que pueda reciclarse.

Histórico de emisiones:

29/01/2012

24/06/2012

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