Commodity o Arma: La Batalla de $10B por los 17 Elementos Sin los Cuales No Existe el Siglo XXI"
La guerra invisible por los átomos del siglo XXI: Cómo una mina en el Mojave se convirtió en el campo de batalla entre China y Estados Unidos
La Naturaleza Paradójica de las Tierras Raras
Las tierras raras representan uno de los mayores malentendidos de la tabla periódica. Estos 17 elementos metálicos—que incluyen los 15 lantánidos más escandio e itrio—no son particularmente raros en términos de abundancia terrestre. El cerio, por ejemplo, es más abundante que el cobre. La paradoja radica en su distribución: estos elementos raramente se encuentran en concentraciones económicamente viables para su extracción, y cuando se encuentran, su separación química presenta desafíos técnicos extraordinarios debido a sus propiedades químicas similares.
La importancia de estos elementos trasciende su escasez percibida. Sus propiedades únicas—magnéticas, luminiscentes y catalíticas—los convierten en componentes irreemplazables para las tecnologías modernas. El neodimio (Nd) y el praseodimio (Pr) forman los imanes permanentes más potentes conocidos, mientras que el disprosio (Dy) y el terbio (Tb) mejoran la resistencia térmica de estos imanes, permitiendo su operación en condiciones extremas.
En el 2022 hicimos un podcast sobre MP 0.00%↑ aqui algunos apartes.
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Mountain Pass: De la Gloria al Abandono y el Resurgimiento
La mina Mountain Pass, ubicada en el desierto de Mojave en California, representa un microcosmos de la evolución geopolítica de las tierras raras. Descubierta en 1949, la mina se convirtió en el epicentro de la producción mundial de tierras raras desde la década de 1960 hasta la de 1990. Durante este período, Estados Unidos no solo dominaba la extracción, sino también el procesamiento y la manufactura de productos derivados.
La caída comenzó en la década de 1990 cuando China, bajo la visión estratégica de Deng Xiaoping quien declaró "El Medio Oriente tiene petróleo; China tiene tierras raras", comenzó a subsidiar masivamente su industria nacional. China inundó el mercado con tierras raras de bajo precio, impulsadas por subsidios y estándares laxos, superando a la industria estadounidense de tierras raras. Para 2002, Mountain Pass cesó operaciones, víctima de presiones ambientales y la imposibilidad de competir con los precios chinos.
El renacimiento comenzó en 2017 cuando MP Materials, un consorcio liderado por JHL Capital Group, adquirió la mina en bancarrota por $20.5 millones. En ese momento, Mountain Pass estaba en estado de "cuidado y mantenimiento" y tenía solo ocho empleados según Litinsky. La transformación ha sido notable: el año pasado la mina a cielo abierto de Mountain Pass produjo 45,000 toneladas de óxidos de tierras raras (REO) contenidos en concentrado—un récord histórico para la producción primaria en EE.UU.
La Revolución Silenciosa en los Vehículos Eléctricos
La electrificación del transporte representa uno de los mayores impulsores de demanda para las tierras raras. Los vehículos eléctricos dependen fundamentalmente de motores síncronos de imanes permanentes, donde los imanes de neodimio-hierro-boro (NdFeB) proporcionan una eficiencia sin precedentes.
Contenido de Tierras Raras en Aplicaciones de Movilidad Eléctrica
El EV promedio en nuestra muestra usó 1.5kg de Imanes de Tierras Raras por vehículo, lo que equivale a 7.5 g/kW de potencia. Esta relación masa-potencia subraya la eficiencia extraordinaria de estos materiales. Un motor de inducción alternativo perdería entre 2-7% de eficiencia y generaría calor adicional significativo.
La ecuación fundamental que gobierna la fuerza de un imán permanente es:
BHmax = (Br²/4μ₀)
Donde:
BHmax = Producto energético máximo (kJ/m³)
Br = Remanencia magnética (T)
μ₀ = Permeabilidad del vacío
Para imanes NdFeB, BHmax puede alcanzar 430 kJ/m³, comparado con solo 40 kJ/m³ para ferritas tradicionales. Esta diferencia de orden de magnitud explica por qué el 80-90% de los vehículos eléctricos vendidos en la última media década han usado imanes permanentes en sus rotores.
Drones: La Nueva Frontera de la Guerra Moderna
La guerra en Ucrania ha demostrado que los drones representan una revolución en asuntos militares comparable a la introducción de la pólvora. Los motores de drones pequeños dependen casi exclusivamente de imanes de neodimio para lograr la relación potencia-peso necesaria para el vuelo sostenido.
Los elementos de tierras raras son esenciales para crear imanes permanentes potentes utilizados en sistemas de guía. Se encuentran en misiles guiados de precisión, drones y motores de aeronaves... Los Vehículos Aéreos No Tripulados (UAVs) – drones Predator y tecnología de vigilancia de próxima generación dependen fundamentalmente de estos materiales.
La densidad de potencia requerida para aplicaciones de drones puede expresarse como:
P/m = η × (B × A × N × f) / m
Donde:
P/m = Relación potencia-masa (W/kg)
η = Eficiencia del motor
B = Densidad de flujo magnético (T)
A = Área efectiva (m²)
N = Número de vueltas
f = Frecuencia (Hz)
m = Masa total (kg)
Los imanes de tierras raras permiten maximizar B mientras minimizan m, creando las condiciones ideales para el vuelo de drones.
Robótica: El Futuro de la Automatización Industrial
La revolución robótica depende igualmente de las tierras raras. Los actuadores electromagnéticos proporcionan control preciso sobre el movimiento, permitiendo a los cirujanos realizar procedimientos complejos con mayor precisión y mínimas incisiones. Esta precisión es imposible sin los campos magnéticos intensos y estables que proporcionan los imanes de tierras raras.
Los elementos de tierras raras, incluyendo neodimio, disprosio y terbio, entre otros, son componentes esenciales en la fabricación de varias partes de sistemas robóticos. Sus propiedades magnéticas, fosforescentes y catalíticas únicas los hacen irremplazables en muchas aplicaciones.
Aplicaciones de Tierras Raras en Robótica
Seguridad Nacional: El Talón de Aquiles Estadounidense
La dependencia de Estados Unidos de China para las tierras raras representa una vulnerabilidad estratégica crítica. Cada F-35 contiene aproximadamente 920 libras de material de tierras raras, según el DOD. Cada destructor Arleigh Burke DDG-51 requiere 5,200 libras. Un submarino de clase Virginia SSN-774 necesita 9,200 libras.
La vulnerabilidad se extiende más allá de los números brutos. El Pentágono utiliza elementos de tierras raras para una variedad de propósitos en sus sistemas de armas: en radar, sistemas de guía, municiones guiadas de precisión, láseres, satélites y equipos incluyendo gafas de visión nocturna.
El incidente de 2010 cuando China restringió las exportaciones de tierras raras a Japón durante una disputa territorial demostró el potencial de belico de estos materiales. Los precios se dispararon de $9,461 por tonelada métrica en 2009 a $66,957 en 2011, causando pánico en las cadenas de suministro globales.
La Batalla por el Procesamiento: El Verdadero Campo de Batalla
La extracción es solo el primer paso en una cadena de valor compleja. El procesamiento y refinación de tierras raras involucra múltiples etapas críticas:
Concentración: El mineral se tritura y se somete a flotación para producir un concentrado de ~60% REO
Separación: Mediante extracción por solventes, los elementos individuales se separan
Reducción: Los óxidos se convierten en metales mediante electrólisis
Aleación: Los metales se combinan para formar aleaciones magnéticas
Manufactura: Las aleaciones se sinterizan en imanes finales
China actualmente domina el refinado global de minerales críticos esenciales para las economías modernas—incluyendo litio, cobalto, níquel, grafito natural y elementos de tierras raras—convirtiéndola en el principal proveedor de insumos procesados para tecnologías avanzadas.
La ecuación de separación por intercambio iónico que gobierna el proceso es:
K = [RE³⁺_resina] × [H⁺_solución]³ / [RE³⁺_solución] × [H⁺_resina]³
Donde K es la constante de equilibrio específica para cada elemento. Las pequeñas diferencias en K entre elementos adyacentes requieren cientos de etapas de separación, explicando la complejidad técnica y el costo del proceso.
China vs Estados Unidos: Goliat Contra David
A partir de 2023, China extrae aproximadamente 210,000 toneladas métricas de óxidos de tierras raras anualmente, superando con creces a cualquier otro país. China controla un estimado del 90% de la capacidad global de refinación de tierras raras.
Esta dominancia no es accidental. China ha invertido décadas desarrollando:
Capacidad técnica: Conocimiento especializado en extracción por solventes
Integración vertical: Control desde la mina hasta el imán
Economías de escala: Costos unitarios dramáticamente menores
Tolerancia ambiental: Menores restricciones en procesamiento contaminante
Estados Unidos intenta recuperar terreno. En su Estrategia Industrial de Defensa Nacional de 2024, el Departamento de Defensa (DOD) estableció el objetivo de desarrollar una cadena de suministro completa de mina a imán de REE que pueda satisfacer todas las necesidades de defensa de EE.UU. para 2027.
Las Inversiones Estratégicas: Siguiendo el Dinero
El 10 de julio de 2025, MP Materials anunció un momento decisivo: El Departamento de Defensa se convertirá en el mayor accionista del minero de tierras raras MP Materials después de acordar comprar $400 millones de sus acciones preferentes. Esta inversión sin precedentes señala el reconocimiento del gobierno de la criticidad estratégica de las tierras raras.
Días después, El 15 de julio de 2025, Apple anunció una inversión de $500 millones en MP Materials, siguiendo los esfuerzos de la administración Trump para reducir la dependencia de EE.UU. de China para elementos de tierras raras. La inversión de Apple refleja la vulnerabilidad de la industria tecnológica a las interrupciones de suministro. (oir la primer parte de Jim el CEO de MP 0.00%↑ pq el DOD invierte)
Inversiones Clave en MP Materials (2020-2025)
El Proceso de Refinación: Donde la Química Encuentra la Geopolítica
El proceso de refinación de tierras raras es extraordinariamente complejo y ambientalmente desafiante. Cada tonelada de óxido de tierras raras produce aproximadamente:
2,000 toneladas de residuos de relaves
1,000 toneladas de agua residual con pH < 2
1 tonelada de residuos radiactivos (torio/uranio)
La reacción básica de disolución ácida es:
REE₂(CO₃)₃ + 6HCl → 2REECl₃ + 3H₂O + 3CO₂
Seguida por cientos de etapas de extracción por solventes donde cada elemento se separa basándose en pequeñas diferencias en sus constantes de distribución:
D = [REE]_orgánico / [REE]_acuoso
China tiene conocimientos técnicos en esta área que otros países carecen. Por ejemplo, tiene una ventaja absoluta en el procesamiento de extracción por solventes para tierras raras porque las empresas occidentales han tenido dificultades para implementar estas operaciones técnicas avanzadas junto con las preocupaciones por la contaminación.
Independence: La Apuesta por la Integración Vertical
MP Materials no se conforma con la minería. La instalación insignia Independence de la compañía en Fort Worth, Texas, ha comenzado la producción comercial de metal neodimio-praseodimio (NdPr) y la producción de prueba de imanes sinterizados de neodimio-hierro-boro (NdFeB) de grado automotriz.
La visión es ambiciosa: crear la primera cadena de suministro completamente integrada de Estados Unidos desde la mina hasta el imán. MP Materials espera producir alrededor de 1,000 toneladas de imanes terminados de neodimio-hierro-boro (NdFeB) al año, suficiente para aproximadamente 500,000 motores de vehículos eléctricos.
El Futuro: Innovación vs Dependencia
El futuro de las tierras raras presenta múltiples vectores de evolución:
1. Sustitución Material: Investigadores buscan alternativas como imanes de tetrataenita (FeNi) que podrían reemplazar parcialmente a los REE, aunque con penalizaciones de rendimiento significativas.
2. Reciclaje: Solo el 1% de los REE se reciclan actualmente. Sin embargo, la Comisión Europea ha planeado reciclar materias primas críticas incluyendo REE al 70% en 2030.
3. Nuevas Fuentes: Exploración en fondos marinos y asteroides podría abrir nuevas fronteras de suministro.
4. Eficiencia de Diseño: Optimización de uso mediante diseños avanzados y técnicas como difusión de límite de grano para reducir el contenido de disprosio.
La Ecuación Económica: Costos vs Seguridad
El análisis económico de la producción doméstica versus importación china revela una ecuación compleja:
Costo Total = Costo Extracción + Costo Procesamiento + Costo Ambiental + Prima de Seguridad
Para China:
Extracción: $15-25/kg REO
Procesamiento: $20-30/kg REO
Ambiental: ~$5/kg (externalizado)
Total: $40-60/kg
Para Estados Unidos:
Extracción: $30-40/kg REO
Procesamiento: $50-70/kg REO
Ambiental: $20-30/kg (internalizado)
Total: $100-140/kg
La "prima de seguridad" - el valor de la independencia de suministro - es difícil de cuantificar pero potencialmente enorme en escenarios de conflicto.
Implicaciones Estratégicas a Largo Plazo
La resurrección de Mountain Pass y el surgimiento de MP Materials representan más que una historia empresarial exitosa. Simbolizan un despertar tardío pero crítico de Estados Unidos ante su vulnerabilidad estratégica. Las implicaciones se extienden a múltiples dominios:
Militar: La capacidad de mantener la superioridad tecnológica en sistemas de armas depende del acceso confiable a tierras raras. Sin ellas, los F-35 no vuelan, los misiles no se guían, y los submarinos pierden sus capacidades stealth.
Económico: La transición energética global—vehículos eléctricos, turbinas eólicas, almacenamiento de energía—depende fundamentalmente de tierras raras. El control sobre estos materiales equivale al control sobre el futuro energético.
Tecnológico: Desde smartphones hasta computadoras cuánticas, las tierras raras son los átomos fundamentales de la revolución digital. Su disponibilidad determina el ritmo de innovación.
Geopolítico: El control de tierras raras se ha convertido en un nuevo "Gran Juego" donde el poder se mide no en barriles de petróleo sino en toneladas de neodimio y disprosio.
Conclusión: El Imperativo de la Acción
La historia de MP Materials y Mountain Pass ilustra tanto los peligros de la complacencia como el potencial de la renovación. Durante décadas, Estados Unidos cedió voluntariamente su liderazgo en tierras raras, seducido por precios bajos y externalidades ambientales transferidas a China. El despertar ha sido doloroso pero necesario.
La inversión del Pentágono y Apple en MP Materials señala un cambio fundamental en el pensamiento estratégico estadounidense. Ya no es aceptable depender de un rival geopolítico para materiales críticos para la seguridad nacional y la competitividad económica.
Sin embargo, el camino hacia adelante es arduo. China mantiene ventajas abrumadoras en escala, experiencia técnica y tolerancia a costos ambientales. Estados Unidos debe navegar entre la necesidad urgente de independencia de suministro y las realidades económicas de competir con un rival subsidiado por el estado.
El éxito requerirá no solo inversión financiera sino también voluntad política sostenida, innovación técnica y posiblemente un replanteamiento fundamental de cómo las democracias occidentales abordan las industrias estratégicas. La alternativa—dependencia continua de China para los materiales que definen el siglo XXI—es simplemente inaceptable.
Como se mencionó por primera vez en el podcast de 10ampro en 2022, las tierras raras representan el nuevo petróleo de la era tecnológica. La diferencia crítica es que mientras el petróleo se quema una vez, las tierras raras pueden reciclarse indefinidamente, si desarrollamos la tecnología y la infraestructura para hacerlo. En esta realidad yace tanto el desafío como la oportunidad para Estados Unidos y el mundo occidental.
La pregunta no es si Estados Unidos puede recuperar su independencia en tierras raras, sino si tendrá la visión estratégica y la perseverancia para hacerlo antes de que sea demasiado tarde. El reloj está corriendo, y cada día de retraso fortalece el control de China sobre los materiales que definirán el poder en el siglo XXI.
Saludos desde Monopoli, IT
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Cada substack de Hernán es una oportunidad de nuevos conocimientos. Que trascendencia tan relevante la disponibilidad de tierras raras y el impresionante impacto geopolítico que ello representa.
Un buen deep dive como siempre Hernán. Gracias