Japón se dispone a extraer tierras raras del fondo marino para reducir su dependencia de China

Las tierras raras de las profundidades marinas cerca de Minamitorishima pasan de la teoría a las pruebas

Japón se prepara para intentar por primera vez en el mundo extraer lodo rico en tierras raras del fondo marino cerca de Minamitorishima, un atolón remoto situado a unos 1.900 o 2.000 kilómetros al sureste de Tokio. Los planificadores del Gobierno afirman que las pruebas de extracción comenzarán en enero de 2026, a profundidades de entre 5.000 y 6.000 metros. El objetivo no es obtener beneficios rápidos, sino garantizar un suministro nacional estable de metales fundamentales para los vehículos eléctricos, las turbinas eólicas, los teléfonos inteligentes, los equipos médicos y las armas avanzadas. La prueba se realizará después de que China endureciera los controles a la exportación de varios elementos cruciales de tierras raras, una medida que inquietó a fabricantes de automóviles y de productos electrónicos de todo el mundo.

El recurso que Japón busca es inusual. Estudios realizados dentro de la zona económica exclusiva de Japón han identificado capas de lodo con altas concentraciones de elementos de tierras raras, incluidas categorías pesadas y medias que son escasas y costosas. Investigadores han señalado que las reservas cerca de Minamitorishima rondan los 16 millones de toneladas, con concentraciones que, en algunos elementos, superan las de los yacimientos terrestres habituales. Un análisis de 2018 realizado por científicos japoneses describió el depósito como capaz de suministrar ciertas tierras raras durante cientos de años: entre unos 420 y 780 años, según el elemento. Ese potencial ha convertido a Minamitorishima en un activo estratégico, en un contexto de intensificación de la competencia mundial por los minerales críticos.

Convertir ese potencial en suministro es la parte difícil. Nunca se ha realizado extracción a escala a 6.000 metros de profundidad. La prueba consistirá en bajar tuberías desde un buque de investigación de aguas profundas operado por la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología Marina y Terrestre, subir el lodo a la superficie y transportarlo al territorio continental para analizarlo y separar elementos como el disprosio, el terbio, el neodimio y el gadolinio. Si la prueba funciona, Japón prevé pasar en enero de 2027 a un sistema piloto capaz de recuperar unas 350 toneladas de lodo al día. Las autoridades reconocen claramente los costos y las dificultades. Cada viaje será costoso, los márgenes de ingeniería son estrechos y se necesita nueva capacidad de refinado antes de que cualquier metal llegue a las fábricas. Las primeras entregas comerciales están previstas para 2028, pero el éxito dependerá de la tecnología, los precios y el apoyo de las políticas públicas.

Por qué estos metales son importantes para la vida moderna

Las tierras raras son una familia de 17 elementos metálicos que permiten que los dispositivos electrónicos modernos y los equipos de energía limpia sean más pequeños, resistentes y eficientes. Entre los nombres más conocidos están el neodimio, el praseodimio y el samario, esenciales para los potentes imanes permanentes de los motores de vehículos eléctricos y los generadores de turbinas eólicas. Elementos más pesados, como el disprosio y el terbio, ayudan a que esos imanes mantengan su rendimiento a altas temperaturas, algo fundamental en los sistemas de propulsión y los componentes aeroespaciales. Otros elementos, como el itrio, el europio y el gadolinio, se utilizan en pantallas, láseres, imágenes médicas y aleaciones especializadas.

China domina tanto la extracción como el procesamiento de tierras raras, en especial el refinado para obtener óxidos, metales y aleaciones magnéticas que los fabricantes realmente utilizan. Esta concentración crea un cuello de botella. Este año, Pekín amplió los controles a la exportación de varias tierras raras medias y pesadas, sobre la base de restricciones anteriores. Estas medidas alteran la planificación del suministro, provocan volatilidad de precios y aumentan los riesgos geopolíticos para los fabricantes. Estados Unidos respondió con nuevas amenazas de aranceles, y gobiernos aliados pidieron coordinación para diversificar el suministro.

Japón ya ha vivido una situación similar. En 2010, un conflicto diplomático provocó una fuerte caída de las exportaciones chinas de tierras raras a Japón. En ese momento, Japón dependía de China para cerca del 90 por ciento de sus necesidades. Desde entonces, los esfuerzos de diversificación, que incluyen nuevos contratos en Australia, India y Kazajistán, así como inversiones en refinerías en Malasia y Vietnam, han reducido esa proporción a algo menos del 60 por ciento. La vulnerabilidad persiste. Incluso una interrupción breve puede repercutir en las líneas de producción, como ocurrió cuando los controles a la exportación de principios de este año obligaron a Nissan y Suzuki a detener brevemente algunas operaciones de ensamblaje.

Qué hace diferente a Minamitorishima

El recurso de Minamitorishima no es un yacimiento mineral terrestre convencional ni una zona de roca dura. Es lodo. Las muestras de núcleos y los estudios indican una composición inusual, con concentraciones más altas de tierras raras pesadas y medias. Esto es importante porque los elementos pesados son más escasos y alcanzan precios más altos. El lodo también contiene menos subproductos radiactivos que muchos minerales terrestres de tierras raras, lo que reduce algunos riesgos del procesamiento y las dificultades relacionadas con la gestión de residuos.

La geografía es tanto una ventaja como una desventaja. El depósito está dentro de la zona económica exclusiva de Japón, lo que da a Tokio el control de la exploración y la producción. El lugar es remoto: se encuentra a unos 100 o 150 kilómetros del atolón, en aguas de entre 5.000 y 6.000 metros de profundidad. Ese aislamiento complica la logística y la respuesta ante emergencias, mientras que la profundidad extrema lleva la ingeniería marítima actual al límite. A diferencia de los nódulos de manganeso que se encuentran en el fondo marino de otras zonas del Pacífico, el recurso buscado aquí es lodo de grano fino que debe bombearse en forma de suspensión. Para alcanzar una escala económicamente viable, los ingenieros tendrán que recoger varios miles de toneladas al día en cualquier operación futura.

Un perfil inusual de elementos pesados

Los análisis destacan la presencia de disprosio y terbio en el lodo de Minamitorishima, además de neodimio y gadolinio. Ese perfil de elementos pesados lo distingue de muchos yacimientos terrestres fuera de China, que suelen ser más ricos en elementos ligeros. Los recursos marinos de Japón van más allá del lodo con tierras raras. Un estudio independiente dirigido por investigadores japoneses identificó más de 200 millones de toneladas de nódulos de manganeso con cantidades importantes de cobalto y níquel, a unos 5.500 metros de profundidad en una zona más amplia del Pacífico. Las estimaciones apuntan a unas 610.000 toneladas de cobalto, equivalentes a cerca de 75 años de consumo de Japón al ritmo actual, y unas 740.000 toneladas de níquel, o aproximadamente 11 años de demanda nacional. Estas cifras destacan el valor estratégico más amplio de los recursos del fondo marino, pero también ponen de relieve la magnitud del desafío de ingeniería.

Cómo planea Japón extraer minerales a 6.000 metros

El proyecto gubernamental está a cargo de una plataforma nacional para el desarrollo oceánico innovador, que trabaja con la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología Marina y Terrestre. Se bajarán tuberías desde un buque de investigación para subir el lodo del fondo marino a la superficie. El buque, que incluye el Chikyu, un barco de perforación ultraprofundas, puede manejar cargas pesadas y largas secciones de tubería. Las primeras pruebas se centrarán en demostrar que el concepto es viable. Se espera que una operación recupere unas 35 toneladas de lodo para su análisis en laboratorio, que podrían contener del orden de varias decenas de kilogramos de elementos de tierras raras. Si tiene éxito, abriría el camino a un sistema piloto en 2027, diseñado para extraer 350 toneladas al día, una cantidad adecuada para probar la separación y el refinado a escala.

Tuberías, bombeo y suspensión

El lodo del fondo marino tiene una consistencia similar a la arcilla. Para elevarlo a través de una columna de agua de entre 5.000 y 6.000 metros, los operadores deben mezclarlo con agua de mar para formar una suspensión estable. Esta debe circular por una tubería más larga que las secciones utilizadas habitualmente en las operaciones petroleras en aguas profundas. Muchos tubos ascendentes de yacimientos petrolíferos alcanzan unos 3.500 metros. Una tubería más larga añade peso y aumenta el riesgo de vibraciones. Los ingenieros han modelado la dinámica de las tuberías para evitar movimientos resonantes que puedan provocar fatiga. Los equipos del fondo marino deben ser resistentes, pero sencillos, porque el mantenimiento a esa profundidad es arriesgado y lento. Los equipos japoneses han desarrollado maquinaria para triturar el lodo en partículas de unos 4 milímetros o menos, lo que facilita su bombeo y reduce al mínimo el consumo de energía. El diseño del sistema ha tenido en cuenta las débiles capas de sedimentos bajo el lodo y se ha ajustado para que los cimientos no se hundan ni se derrumben bajo la carga.

Del barco a tierra

Una vez a bordo, se retirará el agua de la suspensión y se transportará al territorio continental para separar las tierras raras y obtener óxidos y metales. Las autoridades han hablado de instalar en fases posteriores una pequeña unidad de preprocesamiento en Minamitorishima para reducir el volumen que debe transportarse. El lodo de aguas profundas contiene niveles relativamente bajos de torio y uranio radiactivos en comparación con muchos minerales terrestres, lo que puede simplificar la gestión de residuos. Aun así, las etapas intermedias siguen siendo complejas. Es esencial contar con nueva capacidad de refinado, ya que la separación de tierras raras requiere etapas repetidas de extracción con disolventes, un control cuidadoso del pH y un estricto aseguramiento de la calidad para alcanzar la pureza necesaria en imanes de alto rendimiento y componentes electrónicos.

Riesgos ambientales y debate científico

La minería en aguas profundas es polémica. Los científicos advierten que los ecosistemas de las profundidades abisales se conocen poco y se recuperan lentamente. Las nubes de sedimentos levantadas por los equipos de recolección y las bombas pueden asfixiar a los organismos filtradores y alterar la química del agua. El ruido de los equipos pesados puede afectar a mamíferos marinos y peces. También preocupa hasta dónde pueden viajar las partículas finas en la columna de agua y si los metales traza podrían entrar en las redes alimentarias. Estos riesgos son difíciles de cuantificar porque hay pocos estudios controlados a la escala prevista para las operaciones comerciales.

El programa de Japón avanza por etapas, lo que permite reunir datos ambientales y ajustar los métodos. Las pruebas de extracción en Minamitorishima permitirán estudiar el comportamiento de las nubes de sedimentos en las corrientes locales y medir la redistribución de los sedimentos. Los ingenieros pueden modificar el caudal de bombeo, los cabezales de recolección y los puntos de descarga para limitar la dispersión de partículas. Al evaluar futuros permisos, los organismos reguladores examinarán la superficie afectada, los calendarios estacionales y el seguimiento de la biodiversidad. Hay sólidos argumentos científicos a favor de la cautela, y el debate sobre qué nivel de riesgo es aceptable avanzará en paralelo al impulso de la ingeniería.

Las normas internacionales también están evolucionando. La Autoridad Internacional de los Fondos Marinos prevé finalizar un código para la minería en aguas internacionales. El yacimiento de Minamitorishima está dentro de aguas japonesas, por lo que se aplica la legislación nacional. Aun así, las normas globales y las expectativas de los prestamistas influyen en la financiación y los acuerdos de compra. Varios grandes bancos ya han endurecido sus políticas sobre la financiación de proyectos de minería en aguas profundas hasta que se comprendan mejor sus efectos ambientales.

Economía, costos y quién paga

Se trata de un proyecto dirigido por el Gobierno y presentado como una política económica y de seguridad nacional. La intención es crear una alternativa nacional para obtener minerales críticos, aunque los costos iniciales superen los precios de mercado. Se prevé que cada viaje mar adentro cueste más de 150 millones de yenes. El sistema especializado de tuberías de 6.000 metros y los equipos relacionados cuestan del orden de decenas de miles de millones de yenes; se ha informado de una compra por unos 12.000 millones de yenes. Pasar de una prueba de concepto a una planta piloto y luego a una operación continua requerirá nuevos buques, equipos submarinos e instalaciones en tierra. La inversión de capital es elevada y la curva de aprendizaje, pronunciada.

Los precios y las políticas públicas determinarán la viabilidad comercial. Si la demanda de imanes crece más rápido de lo previsto o se vuelven a endurecer los controles a la exportación, unos precios más altos podrían compensar los costos de las operaciones mar adentro. Una caída de los precios retrasaría aún más el momento en que el proyecto alcance el punto de equilibrio. Otro obstáculo es el refinado. China concentra la mayor parte de la capacidad mundial de separación, sobre todo de elementos pesados y medios. Crear una cadena completa de refinado en Japón o en países socios lleva tiempo y requiere contratos a largo plazo con fabricantes de imanes que respalden la inversión. La financiación es otro punto de presión. Algunos prestamistas internacionales han restringido la financiación de proyectos de aguas profundas hasta que se disponga de evaluaciones ambientales exhaustivas.

Las autoridades piden paciencia. Al principio, los volúmenes de producción serían modestos y luego aumentarían si el sistema piloto demuestra ser fiable. El propósito es adquirir conocimientos técnicos en toda la cadena, desde la extracción hasta la producción de óxidos, metales y aleaciones magnéticas, aunque los costos unitarios iniciales sean superiores a los de las importaciones. El beneficio sería una garantía frente a las perturbaciones del suministro y una plataforma que podría ampliarse a medida que mejore la tecnología.

China, las cadenas de suministro y la nueva política de los minerales

La competencia por las tierras raras es inseparable de la política. En abril, China endureció los controles a la exportación de varias tierras raras medias y pesadas, como el disprosio y el terbio, esenciales para los imanes que funcionan a altas temperaturas. El 9 de octubre, Pekín amplió esos controles y añadió más elementos a la lista. Autoridades de Washington calificaron las medidas de amenaza directa para las cadenas de suministro industriales. Estados Unidos señaló que contemplaba imponer aranceles adicionales de hasta el 100 por ciento a las importaciones chinas, y gobiernos aliados pidieron coordinación para evitar que se repitan las interrupciones del pasado.

Japón ha empezado a crear alianzas más amplias. La coordinación con Estados Unidos, India y Australia se ha acelerado, y Tokio también ha hablado de cooperación en las cadenas de suministro con la Unión Europea. Las conversaciones abarcan la exploración, el intercambio de datos, el refinado y el almacenamiento de reservas. La iniciativa refleja un esfuerzo más amplio de las economías avanzadas por repartir los riesgos entre distintas regiones y reducir los puntos únicos de falla en el suministro de minerales críticos.

Los países vecinos de la región también están explorando el fondo marino. Las Islas Cook, por ejemplo, han abierto partes de sus aguas a la exploración de nódulos ricos en níquel, cobalto y manganeso. Mientras la Autoridad Internacional de los Fondos Marinos sigue redactando las normas para las aguas internacionales, los proyectos nacionales dentro de zonas económicas exclusivas, como el de Japón, pueden avanzar de acuerdo con la regulación interna. La aceptación de los materiales extraídos en aguas profundas por parte de los compradores dependerá de las normas ambientales, la trazabilidad y la confianza pública en el seguimiento.

¿Puede Japón construir una cadena de valor completa?

Diversificar el suministro es solo un paso. Para garantizar una resiliencia real, Japón necesita más capacidad en las etapas intermedias y finales de la cadena. Eso implica plantas de separación de elementos pesados y medios, producción de metales y fabricación de aleaciones magnéticas. Japón respaldó inversiones en Malasia y Vietnam para ampliar el refinado fuera de China, pero los elementos pesados siguen siendo el eslabón más limitado de la cadena. El lodo de Minamitorishima es prometedor en ese sentido, siempre que su composición química pueda separarse de forma eficiente y con un grado de pureza comparable.

Reducir la demanda es otra opción. Investigadores y fabricantes están desarrollando imanes que utilizan menos tierras raras o ninguna. Los primeros diseños pueden sustituir parte del disprosio o cambiar la composición para usar elementos menos sujetos a restricciones, aunque con ciertos compromisos en tamaño o rendimiento. El reciclaje también avanza. Nissan y la Universidad de Waseda desarrollan procesos para recuperar tierras raras de motores al final de su vida útil y de desechos de imanes. Japón ha aumentado sus reservas estratégicas y ha creado sistemas para recoger y reprocesar componentes valiosos de productos usados. Estas medidas permiten ganar tiempo, pero no eliminan la brecha que genera el liderazgo de China en el procesamiento.

La logística será tan importante como la metalurgia. Minamitorishima está lejos de los centros industriales, por lo que incluso pequeñas mejoras en la programación de los buques, el preprocesamiento en el lugar y el uso de contenedores pueden reducir los costos. Las autoridades han hablado de construir una refinería sencilla cerca del atolón en fases posteriores para reducir el volumen que se transporta al territorio continental. Si el sistema piloto cumple sus objetivos en 2027, el suministro a empresas privadas podría comenzar alrededor de 2028. El examen final será entregar a los fabricantes de imanes un material uniforme que cumpla las especificaciones. Si supera ese obstáculo, Japón contará con una fuente alternativa real de algunos de los metales más estratégicos de la economía moderna.

Puntos clave

• Japón comenzará en enero de 2026 las pruebas de extracción de lodo rico en tierras raras a entre 5.000 y 6.000 metros de profundidad, frente a Minamitorishima; será la primera operación de este tipo en el mundo a esa profundidad.
• Los estudios apuntan a unos 16 millones de toneladas de tierras raras en el depósito, con una proporción elevada de elementos pesados y medios, como el disprosio y el terbio.
• El objetivo es garantizar un suministro nacional por motivos de seguridad nacional. Se prevé que un sistema piloto procese 350 toneladas de lodo al día en enero de 2027 y que el suministro al sector privado pueda comenzar a partir de 2028.
• Entre los desafíos de ingeniería figuran una tubería de 6.000 metros, el transporte de una suspensión estable, la maquinaria para el fondo marino y la nueva capacidad de refinado en tierra.
• Los riesgos ambientales se centran en las nubes de sedimentos y los ecosistemas de las profundidades marinas. Las pruebas por etapas buscan reunir datos y ajustar los métodos.
• Los costos son elevados: cada viaje supera los 150 millones de yenes y los equipos especializados cuestan decenas de miles de millones de yenes.
• Los controles de China a la exportación de tierras raras en abril y el 9 de octubre pusieron de relieve la vulnerabilidad de las cadenas de suministro. Japón ha reducido su dependencia de China desde cerca del 90 por ciento en 2010 hasta algo menos del 60 por ciento en la actualidad.
• Japón amplía sus alianzas con Estados Unidos, India, Australia y la Unión Europea, mientras la Autoridad Internacional de los Fondos Marinos avanza en la elaboración de normas para las aguas internacionales.
• El plan de Japón incluye el reciclaje, la investigación para sustituir estos materiales y las reservas estratégicas, pero la capacidad de refinado de elementos pesados fuera de China sigue siendo limitada.
• Si las pruebas tienen éxito, Minamitorishima podría convertirse en una fuente de minerales críticos a largo plazo y en un respaldo frente a futuras interrupciones del suministro.