En un mundo cada vez más interconectado, los metales raros, con nombres poco comunes como el lantano, el cerio y el itrio, se han convertido en activos estratégicos. Su aplicación abarca desde teléfonos móviles hasta turbinas eólicas y vehículos eléctricos. Actualmente, estos elementos están en el epicentro de una guerra comercial entre Estados Unidos y China, lo que ha suscitado un interés renovado en la explotación de estas materias primas, especialmente en el contexto de un cambio hacia tecnologías más sostenibles.
Sin embargo, la preocupación por los metales raros no se limita a las tensiones geopolíticas. La comunidad científica está cada vez más interesada en el impacto ambiental de su extracción. Kevin Wilkinson, profesor del Departamento de Química de la Universidad de Montreal, y sus estudiantes Laurianne Pagé y Marie-Hélène Brunet están llevando a cabo investigaciones sobre las interacciones entre los metales raros y los organismos acuáticos, con el objetivo de redefinir cómo se evalúan los riesgos ambientales asociados a su explotación. Sus hallazgos han sido publicados en la revista Environmental Pollution.
Interacciones complejas en el laboratorio
Wilkinson señala que, mientras que figuras políticas como el expresidente estadounidense Donald Trump demandan metales como el lantano y el cerio, China controla cerca del 80% de la producción global y ha interrumpido sus exportaciones a Estados Unidos. Esto ha llevado a América del Norte a reconsiderar la viabilidad de sus propias fuentes, muchas de las cuales se encuentran en Canadá, donde el proyecto minero Nechalacho, situado cerca de Yellowknife en los Territorios del Noroeste, se presenta como una de las iniciativas más avanzadas.
En colaboración con Environment and Climate Change Canada, el equipo de investigación de la Universidad de Montreal se ha centrado en el estudio de los metales lantano, cerio e itrio y sus interacciones con Chlamydomonas reinhardtii, una alga microscópica utilizada comúnmente para investigar cómo los metales son absorbidos por los organismos vivos. A través de experimentos, han descubierto que la presencia de varios metales raros no incrementa su bioacumulación; por el contrario, compiten entre sí por ser absorbidos, lo que reduce la absorción de cada uno.
Wilkinson explica que esta interacción resulta en un efecto beneficioso, ya que no se espera que la toxicidad de estos metales se sume, lo que podría haber sido un resultado preocupante. Así, el estudio sugiere que la combinación de estos metales podría tener un impacto menos negativo del que se suponía inicialmente.
Además, el equipo ha identificado que los iones que determinan la «dureza» del agua, como el calcio y el magnesio, actúan como un escudo natural, protegiendo a los organismos de la absorción de estos metales. Experimentos han demostrado que concentraciones moderadas de calcio pueden reducir significativamente la absorción de metales raros por los organismos. En ambientes naturales cercanos a minas, donde la relación de calcio a metales raros puede llegar a ser de 10,000 o 100,000 a 1, esta protección es crucial.
Regiones como Quebec, con aguas más blandas y menos calcio y magnesio, corren un mayor riesgo de contaminación debido a la extracción de metales raros en comparación con áreas con aguas más duras.
El proceso de extracción de metales raros implica triturar las rocas que los contienen, aumentando la superficie de contacto y facilitando la recuperación de los metales deseados. Sin embargo, este proceso también libera una variedad de otros contaminantes presentes en las rocas. El desecho resultante podría aumentar la concentración de estos contaminantes en la naturaleza a medida que la explotación de metales raros se intensifique en Canadá.
El proyecto de Wilkinson forma parte de un esfuerzo nacional coordinado para investigar los impactos ambientales de la explotación de metales raros, involucrando a varios equipos de investigación. Mientras su equipo estudia los mecanismos de absorción, el profesor de biología de UdeM, Marc Amyot, investiga cómo se desplazan los contaminantes a lo largo de la cadena alimentaria, y en Ontario, otros investigadores examinan la toxicidad de estos metales.
Los estudios de laboratorio permiten un control exhaustivo, pero los estudios de campo, aunque más desafiantes, ofrecen una visión más realista con concentraciones más bajas de contaminantes. La investigación básica y los estudios de campo se complementan, proporcionando una comprensión más completa de los problemas ambientales asociados con la explotación de estos metales estratégicos.
El equipo de Wilkinson también está observando la contaminación provocada por estos metales tras el reciclaje de productos electrónicos. La transición energética requiere de estos metales para el desarrollo de tecnologías verdes, lo que subraya la necesidad de comprender su impacto ambiental para evitar resolver un problema ecológico creando otro.
