Los estadounidenses usan elementos de tierras raras (REE) todos los días, sin saberlo. De hecho, son cruciales para la sociedad. Rick Honaker, profesor de ingeniería de minas en la Universidad de Kentucky, sabe todo sobre estos fascinantes elementos y la electrónica moderna que hacen posible.

Los REE son una serie de 17 elementos químicos que se encuentran en la corteza terrestre. "En una tabla periódica, normalmente son la serie de lantánidos, que es la fila horizontal en la parte inferior de la tabla periódica, más escandio e itrio. Todos esos elementos son extremadamente importantes para las aplicaciones diarias, "Dijo Honaker.

Por ejemplo, El europio es un fósforo que produce color y se utiliza en pantallas de video. incluyendo monitores de computadora y televisores de plasma. El neodimio es un poderoso imán que se usa en los teléfonos inteligentes, televisores, láseres baterías recargables y discos duros. Debido a sus propiedades químicas únicas, Los REE son componentes esenciales de tecnologías que abarcan una gama de aplicaciones, como los sistemas de comunicación, transporte, salud y defensa nacional.

La demanda de REE ha aumentado de manera constante. En todo el mundo, Se espera que la producción de vehículos eléctricos aumente a 30 millones de automóviles al año para 2025. "Hay alrededor de cinco kilogramos de tierras raras en cada vehículo eléctrico, y esperamos que la producción de vehículos eléctricos aumente exponencialmente, casi duplicando la cantidad de tierras raras que producimos hoy ".

¿El problema? Aproximadamente el 90 por ciento de los REE del mundo se producen y fabrican actualmente en China. Ahora, Es el momento de que EE. UU. encuentre una solución económicamente viable.

Ahí es donde entra Honaker.

En 2017, El Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) seleccionó el proyecto a escala piloto de Honaker para pasar a una segunda fase de investigación en un esfuerzo por recuperar estos elementos del carbón y los subproductos del carbón. El Departamento de Energía (DOE) invirtió $ 6 millones en el proyecto y los socios contribuyeron con $ 1,5 millones adicionales durante dos años y medio para un total de $ 7,5 millones.

Honaker lanzó recientemente una planta de procesamiento a escala piloto destinada a recuperar REE del carbón y sus subproductos en el condado de Webster. "Empezaremos produciendo una mezcla de concentrados, y hemos tenido éxito en el laboratorio, de forma continua, produciendo de hecho un producto de tierras raras con una pureza del 99 por ciento. Entonces, haremos eso pero también daremos un paso más y produciremos concentrados de tierras raras ".

Si tiene éxito, el proceso proporcionaría una fuente nacional de REE. Podrías estar preguntando ¿Por qué Kentucky está liderando este esfuerzo? Una de las mayores fuentes de elementos de tierras raras en los Estados Unidos es la veta de carbón Fire Clay en el este de Kentucky. "Dado que el carbón es una fuente económica importante en partes de nuestro estado, proporcionar un medio para recuperar un subproducto importante agrega fuerza económica y viabilidad a las industrias del carbón, "Honaker continuó." Entonces, es por eso que Kentucky está interesado en desarrollar esto, así como el hecho de que la Commonwealth es un estado manufacturero bastante grande ".

Honaker no tiene dudas de que podrán recuperarse. Entonces, cuando se le preguntó cuál será la parte más desafiante de esta investigación, respondió, "Economía. Tratando de poder producirlo incluso como un subproducto, y ser económico haciéndolo, es probablemente nuestro desafío más importante ".

En general, Honaker sigue siendo optimista, porque tiene un increíble equipo de investigadores y estudiantes detrás de él.

"Las oportunidades de formación que tenemos son tremendas, y eso trae mucha satisfacción, porque eso es realmente para lo que estamos aquí:educar y desarrollar tecnología. Quiero decir, cuantas veces tienes una oportunidad como estudiante, tanto de pregrado como de posgrado, estar involucrado en un proyecto tan significativo? "

Las instituciones e investigadores involucrados en el proyecto incluyen, Josh Werner y Wencai Zhang (Universidad de Kentucky); Roe-Hoan Yoon, Gerald Luttrell y Aaron Noble (Virginia Tech); y Qingqing Huang (Universidad de Virginia Occidental).

El proyecto está programado para completarse en marzo de 2020. Hasta entonces, Honaker y su equipo estarán "muy ocupados".