El ascenso del rodio, el metal natural más caro del mundo

José María González Jiménez, Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (IACT – CSIC) and Fernando Gervilla Linares, Universidad de Granada

A día de hoy, el rodio es el metal natural más valioso del mundo, con un precio de mercado cercano al medio millón de euros el kilogramo, diez veces más caro que el oro y catorce veces más que el platino.

El aumento de la demanda de rodio está muy relacionado con la búsqueda de tecnologías eficientes y no contaminantes: es la base, por ejemplo, de la fotosíntesis artificial. Sin embargo, la Tierra no entiende de mercados ni remedios, y no lo pone fácil. El rodio sólo existe en lugares muy contados del planeta, regiones geológicamente únicas, en las que miles de millones de años antes de que el humano viajara en vehículos contaminantes las grandes masas continentales se resquebrajaron. Por esas grietas ascendió el rodio.

El ascenso del rodio en el mercado

El precio del rodio se ha multiplicado más del 3 000% en este lustro. Si a inicios del año 2017 el kilogramo de rodio se cotizaba a 21 500 euros –entonces el oro le superaba con un precio de 36 000 euros–, se alcanzó un récord histórico de 822 000 euros en abril de 2021. Los estudios más recientes prevén que esta escalada de precios continúe en un futuro próximo debido al aumento de la demanda de este metal para nuevas aplicaciones tecnológicas, principalmente relacionadas con la búsqueda de soluciones sostenibles.

En el mundo se consumen en torno a 32 toneladas de rodio al año. El reciclaje industrial del rodio es posible, y económicamente viable, pero ocupa solamente 9.5 toneladas. De tal modo que la extracción de fuentes naturales primarias es aún necesaria para cubrir el resto de la demanda.

En la Unión Europea, la dependencia de las importaciones de rodio supera el 95 % anual, ya que no dispone de producción propia. Esto hace del rodio una materia prima crítica de interés estratégico, objetivo prioritario para la investigación científico-tecnológica y la exploración minera, tal y como ha quedado reflejado en diferentes planes europeos y la reciente hoja de ruta para la gestión sostenible de las materias primas del Gobierno de España.

Vehículos de bajas emisiones y la base de la fotosíntesis artificial

Aproximadamente el 80 % de la producción anual de rodio en el mundo se destina a la fabricación de convertidores catalíticos y catalizadores para vehículos de bajas emisiones. En estos componentes incorporados al sistema de escape, el rodio –a menudo conjuntamente con el platino y el paladio– reacciona con gases contaminantes generando gases nobles o inertes menos nocivos. Por ejemplo, los óxidos de nitrógeno (NOₓ) son transformados en nitrógeno molecular (N₂) y oxígeno (O₂); estos son gases inocuos que se encuentran de manera natural en el aire que solemos respirar.

Las nuevas legislaciones implementadas en las leyes de cambio climático fomentan claramente un mayor uso de los vehículos puramente eléctricos. Sin embargo, este tipo de vehículos no va a dominar la escena hasta por lo menos 2050. En este contexto de transición hacia la neutralidad climática el rodio es, y va a seguir siendo, un actor fundamental, sobre todo en el campo de la fabricación de vehículos híbridos.

En la arena de la eficiencia energética el rodio también es un gran aliado. Es el catalizador esencial para la fabricación de aislantes térmicos inigualables como las fibras de vidrio refractarias. Además, los componentes eléctricos y electrónicos de las turbinas eólicas contienen rodio.

El rodio es la base de la tecnología revolucionaria de fotosíntesis artificial. Su capacidad para catalizar reacciones de fotosíntesis artificial en micropaneles solares es mucho mayor que la de otros componentes y permite la transformación de luz solar, agua y carbono del aire en hidrógeno que puede usarse como combustible.

Un metal escaso y caro procedente del interior de la Tierra

El alto precio del rodio no sólo se debe a su naturaleza insustituible para la tecnología y nuestra limitada capacidad de reciclaje, sino a su escasez en la corteza terrestre, donde se encuentra en concentraciones extremadamente bajas, que raramente superan los 0,001 gramos por tonelada de roca.

El complejo ígneo de Bushveld en Sudáfrica agrupa el 90 % de los recursos mundiales conocidos de rodio y el 80 %-90 % de la producción anual global. En esta restringida área de la corteza terrestre, el rodio está concentrado en cantidades económicamente viables, por un factor de hasta 10 000, que equivalen a 0.5-10 gramos por tonelada de roca.

Aquí el rodio forma una amplia gama de minerales propios que podrían ser eventualmente explotables, aunque estos no dan lugar a minas específicas de este mineral. El rodio es un producto subsidiario de la explotación del platino y el paladio.

En Sudáfrica, el rodio se extrae conjuntamente con el platino y el paladio a partir de masas de sulfuros de níquel y cobre (yacimientos del Merensky Reef y Platreef) y de óxidos de cromo (yacimientos de la UG-2) albergadas en rocas naturaleza básica y ultrabásica.

Otros yacimientos de menor entidad que también producen rodio como subproducto de la extracción de platino, níquel o cobre se localizan en Zimbabue (Minas Hartley, Mimosa, Ngezi y Unki en el Gran Dique) y Estados Unidos (Minas del JM Reef en el Complejo de Stillwater). Rusia también produce cantidades reseñables de rodio a partir de pepitas de platino presentes en sedimentos de ríos que lavaron antiguos complejos de rocas básicas y ultrabásicas en los montes Urales.

Grietas de escape del magma profundo

El origen de los yacimientos minerales que contienen el rodio se relaciona con fenómenos extensivos que provocan la ruptura de grandes masas continentales, permitiendo el ascenso de magmas profundos desde las raíces de los continentes, a más de 250 km desde el manto superior. Una vez que estos magmas alcanzan la corteza se contaminan saturándose en sulfuros y óxidos de cromo que concentran el rodio conjuntamente con otros metales valiosos como el platino, paladio, osmio, iridio y rutenio.

La mayor parte del planeta es pobre en rodio. Ni en Europa ni en España hay minas. Sin embargo, contamos con grandes especialistas en el estudio de la metalogenia de este metal. En la serranía de Ronda en la provincia de Málaga y en el Complejo de Cabo Ortegal en Galicia hay rocas con este elemento, pero no son explotables. El rodio está en la lista de los metales fundamentales para la transición energética, pero la Tierra ofrece muy pocas oportunidades para su extracción. La geología no entiende de mercados ni sabe de necesidades humanas.

José María González Jiménez, Cientifico Titular, Profesor de Geología de Yacimientos Minerales, Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (IACT – CSIC) and Fernando Gervilla Linares, Catedrático de Cristalografía y Mineralogía, Universidad de Granada

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.