Un equipo de la Universidad de Rice, liderado por James Tour y Shichen Xu, desarrolló un método revolucionario para recuperar elementos de tierras raras (REEs) a partir de imanes desechados.
La técnica, basada en calentamiento Joule ultrarrápido (Flash Joule Heating, FJH), permite alcanzar más del 90% de pureza y rendimiento en un solo paso, reduciendo en un 87% el consumo energético, un 84% las emisiones y un 54% los costos operativos en comparación con la hidrometalurgia convencional. El estudio fue publicado el 29 de septiembre de 2025 en Proceedings of the National Academy of Sciences.
A diferencia de los procesos tradicionales, intensivos en energía, agua y productos químicos corrosivos, este nuevo enfoque logra separar los REEs en cuestión de segundos, sin generar residuos tóxicos. El material se calienta a varios miles de grados en milisegundos dentro de una atmósfera de gas cloro, lo que permite que los elementos se separen de forma selectiva y eficiente.
Respuesta a una demanda global creciente
El avance llega en un contexto de alta demanda de tierras raras, impulsada por las tecnologías limpias como aerogeneradores, vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos. Garantizar una recuperación sostenible de estos materiales críticos es clave para avanzar hacia una economía baja en carbono y reducir la dependencia de unos pocos países exportadores.
El proceso se apoya en la selectividad termodinámica: al calentar rápidamente los residuos en presencia de cloro, metales como el hierro y el cobalto reaccionan primero, formando cloruros volátiles que se separan del resto del material, compuesto principalmente por óxidos de tierras raras.
La reacción diferencial, guiada por la energía libre de Gibbs y los distintos puntos de ebullición de cada elemento, permite obtener un concentrado de alta pureza en tiempos récord.
Los experimentos se realizaron con residuos de imanes de neodimio-hierro-boro y samario-cobalto, comunes en motores eléctricos, discos duros y turbinas eólicas.
Impacto ambiental y económico
Los resultados del nuevo método no solo destacan por su eficiencia técnica, sino también por su fuerte impacto ambiental y económico. Un análisis de ciclo de vida (LCA) y un estudio tecnoeconómico (TEA) compararon esta técnica con los procesos hidrometalúrgicos tradicionales, y los números hablan por sí solos:
- 87 % menos consumo energético
- 84 % menos emisiones de gases de efecto invernadero
- 54 % menos costos operativos
- Más del 90 % de pureza y rendimiento en un solo paso
Hacia una economía circular de tierras raras
La simplicidad, rapidez y escalabilidad del método abren la puerta a una nueva forma de gestionar los residuos tecnológicos. En lugar de enviar toneladas de materiales a grandes plantas especializadas, sería posible instalar unidades compactas y modulares de reciclaje cerca de los puntos de recolección de electrónicos, reduciendo transporte, emisiones y costos logísticos.
El potencial industrial de esta innovación ya comenzó a materializarse: la propiedad intelectual fue licenciada a Flash Metals USA, una startup con sede en el condado de Chambers, Texas, que prevé iniciar operaciones en el primer trimestre de 2026. Esta rápida transferencia desde el laboratorio hacia la producción demuestra que no se trata de un experimento académico, sino de una tecnología lista para escalar.
Más allá de su eficiencia, este tipo de avances puede desempeñar un papel clave en la reducción de la dependencia minera, una actividad de alto impacto ambiental y social, especialmente en regiones con regulaciones laxas.
Al recuperar componentes tecnológicos que hoy terminan en vertederos o se exportan como chatarra, el método contribuye a:
- Extender la vida útil de los recursos existentes
- Reducir la presión sobre ecosistemas frágiles
- Fortalecer cadenas de suministro locales y resilientes
- Generar empleos verdes en el sector del reciclaje tecnológico
Y al eliminar el uso de agua y químicos tóxicos, minimiza la huella ecológica de uno de los flujos de residuos que más crece en el mundo: el electrónico.
En un contexto donde cada gramo de material crítico cuenta, esta tecnología marca un paso concreto hacia una transición energética más limpia, justa y sostenible.