Jose Ramon Isasi Allica, Catedrático de Química. Facultad de Ciencias Universidad de Navarra.

Elementos amenazados

                  
20/11/19 Publicado en Diario de Navarra

¿A qué estarías dispuesto a renunciar por un planeta más verde o por una transición climática más suave? Probablemente el teléfono móvil no sería tu primera opción y, sin embargo, para su fabricación se requiere de varios minerales (como el famoso coltán, del que se obtiene el tantalio) que se explotan en áreas de conflictos geopolíticos. La paradoja es aún más desagradable cuando averiguamos que las tecnologías actuales para las anheladas energías verdes (solar, eólica, vehículos eléctricos…) requieren también de minerales escasos. Pues bien, la mineralogía de la Tierra es única. Mucho se habla de la biodiversidad y la necesidad de defenderla, pero no debemos olvidar que hay minerales muy amenazados también. La mayoría de las aproximadamente 5.000 especies minerales que se calcula que existen en nuestro planeta son raras y se han formado por una serie de eventos geológicos (incluimos por supuesto las extinciones por causas naturales).

Un geólogo y astrobiólogo norteamericano, Robert Hazen, ha analizado la evolución mineral utilizando ideas asimiladas de los estudios de la evolución biológica con ayuda de las matemáticas. En cada planeta hay minerales vulgares y otros extremadamente raros. Estos últimos han aparecido gracias a eventos fortuitos y, muy probablemente, no nos los volveríamos a encontrar si reiniciásemos la historia del sistema solar. El evento más fascinante es también la mayor catástrofe ambiental que ha vivido nuestro planeta: la Gran Oxidación.

Hace tres mil millones de años, las cianobacterias empezaron a producir oxígeno en grandes cantidades, lo que provocó la extinción masiva de los microorganismos que en aquella época eran dueños de la Tierra. Para ellos, el oxígeno era altamente tóxico. Eso sí, surgieron muchas más formas de vida para sustituirlos (incluidos nosotros). En cuanto al “reino mineral" se estima que dos tercios de la “geodiversidad” proviene indirectamente de esos cambios biológicos en la atmósfera y los océanos.

Si nos centramos en los elementos -que son lo que realmente buscamos para los usos tecnológicos antes mencionados- podemos decir que ya estaban en nuestro planeta, solos o en compañía de otros, desde el principio de los tiempos. Estarían formando parte de algún mineral o roca que pudo ser diferente en cada edad geológica. Una vez que extraemos los minerales en los que hoy se encuentran esos elementos, se procede a separarlos y a volverlos a combinar como sea necesario para fabricar una batería, un condensador, un catalizador, etc. La historia de cómo han llegado hasta aquí también es conocida: los elementos más ligeros (hidrógeno, helio…) se formaron minutos después del Big Bang. Después, en las estrellas, los procesos de fusión nuclear fueron originando elementos más pesados hasta llegar al hierro. Pero estos son sólo los primeros veintiséis. Los siguientes, hasta el uranio, se van formando en otros procesos estelares por capturas de neutrones. A partir del uranio (el número 92), los demás los han generado individuos de nuestra propia especie, por motivos puramente científicos o buscando alguna aplicación tecnológica.

El 2019 fue designado por la UNESCO como el Año Internacional de la Tabla Periódica, aprovechando el 150 aniversario de la ordenación de los elementos propuesta por el químico ruso DmitriMendeléyev. Hay varias maneras de disponerlos para poder reflejar que se agrupan por familias o grupos ya que, periódicamente, sus propiedades se repiten cada cierto número.

Una versión de la Tabla recién publicada por la Sociedad Europea de Química y basada en una idea de W.F. Sheehan de 1976 es particularmente curiosa. Se trata de la tabla de los elementos “en peligro de extinción”. Los elementos se disponen en el orden habitual pero el área de la casilla que ocupa cada elemento es proporcional a su abundancia y el color del sombreado da idea de su vulnerabilidad: verde si hay de sobra, amarillo o naranja para los que están en riesgo leve o severo, rojo para los seriamente amenazados. Entre estos últimos se encuentran el tantalio, antes mencionado, pero también el germanio, el arsénico, el cinc, la plata y el helio, entre otros. Sí, el helio también porque, siendo el segundo más abundante del Universo, se nos está escapando del planeta cada vez que soltamos un globo, así que sus reservas se van agotando. Hay múltiples aplicaciones médicas y tecnológicas que requieren de temperaturas extremadamente bajas, las cuales se consiguen gracias al helio.

Pero, ¿de verdad son imprescindibles esas aplicaciones? ¿No vale más la sonrisa de un niño? ¿O mejor le dejamos que juegue con el móvil? ¿Qué haremos si se nos acaban esos elementos amenazados? ¿Saldremos a buscarlos a otros planetas? ¿O los fabricaremos, como hacemos ya con el tecnecio?

El siglo XXI nos presenta un gran número de retos (en energía, materiales, medio ambiente y salud) si queremos sostener nuestro alto tren de vida "occidental". Y los que nos dedicamos a la Química no vamos a ser el problema, sino en gran medida, la solución.

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