El cobalto es un elemento cuyo atributo más conocido es el color que proporcionan ciertos compuestos de los que forma parte a piezas de vidrio, esmaltes y cerámicas. El azul cobalto, que es como se denomina ese color, es propio de los pigmentos minerales elaborados con aluminatos y silicatos de cobalto, y con mezclas de fosfato de cobalto y alúmina.
El cobalto es también el centro activo de la vitamina B12 -denominada también cobalamina-, una coenzima que participa en el metabolismo celular. Interviene, por ejemplo, en la síntesis de ADN, y en el metabolismo de ácidos grasos y aminoácidos. Es especialmente importante para el sistema nervioso, debido al papel que juega en la producción de la cubierta de lípidos que envuelve los axones de las neuronas y en la maduración de los glóbulos rojos en la médula ósea.
Además de su uso decorativo y su papel biológico a través de la vitamina B12, el cobalto tiene numerosas aplicaciones industriales. Hay una gran demanda de este elemento para su uso en los electrodos de las baterías eléctricas. Por esa razón, como la producción de vehículos eléctricos está aumentando rápidamente, su demanda está creciendo a gran ritmo. Se estima, de hecho, que el año que viene no pueda extraerse todo el cobalto que necesitará la industria del automóvil, lo que podría suponer un obstáculo importante para aumentar la producción de coches eléctricos.
El cobalto representa el 0,003% de la corteza terrestre. Se extrae mediante minería, generalmente asociada a la extracción de cobre y níquel. Se calcula que las reservas mineras totales de este metal ascienden a algo más de siete millones de toneladas, de las que aproximadamente la mitad se encuentra en la República Democrática del Congo.
Así las cosas, no es de extrañar que se busquen afanosamente alternativas a la minería como método de obtención de tan escaso metal. Se da la circunstancia de que en los océanos hay una cantidad enorme de cobalto, tanto como quinientos millones de toneladas. O sea, hay setenta veces más cobalto en los mares que en la corteza terrestre, por lo que ya hay quien se ha puesto a pensar en cómo extraerlo. Maha Haji y Alexander Slocum, del Instituto tecnológico de Massachusetts (MIT), han propuesto para ello recurrir a tecnologías de adsorción pasiva; son tecnologías basadas en la propiedad de muchos materiales para atrapar de forma pasiva (sin gasto energético) determinadas sustancias.
Al parecer el cobalto se adhiere con facilidad a materiales como algas y otros productos orgánicos abundantes. Y los investigadores del MIT proponen utilizar torres de perforación de petróleo en desuso para amarrar a ellas cordones de los que colgarían esferas de plástico del tamaño de balones de playa. Las esferas estarían convenientemente perforadas y en su interior se dispondrían los materiales adsorbentes más adecuados. Cada pocas semanas se recogerían los balones, se les retiraría el cobalto y se volverían a colocar colgando de los cordones. De acuerdo con sus estimaciones, reutilizando setenta y seis plataformas petroleras hoy en desuso, podría obtenerse el cobalto necesario para fabricar medio millón de baterías de coches eléctricos cada año. Sus cálculos se basan en experimentos de laboratorio en los que se ha utilizado un procedimiento similar para obtener uranio. El problema es que en el agua de mar hay ocho veces menos cobalto que uranio y este procedimiento tendría, por ahora, un coste muy alto. Pero puede que sea asumible, dependiendo, entre otras cosas, de lo que represente en el coste total de las baterías y del interés que tenga la gente en adquirir coches eléctricos.
Fuente: Haji, Maha N. & Slocum, Alexander H. (2019): An offshore solution to cobalt shortages via adsorption-based harvesting from seawater. Renewable and Sustainable Energy Reviews 105(C): 301-309.
Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU
Gotzone Barandika Argoitia
Me sorprende que no se mencione su aplicación en las herramientas de corte de vidia o metal duro.
Juan Ignacio Perez Iglesias
Si te sorprende debe de tratarse de un uso verdaderamente importante, sin duda. Tomo nota, porque confieso no tener la más remota idea, como es natural.
Aclararé, no obstante, que el objeto de este artículo no era repasar los usos industriales del Cobalto, por fundamentales que estos sean. El objeto real es el de presentar una nueva idea acerca de la posibilidad de cosechar este elemento en el mar, dada su gran abundancia en ese medio. Se presentan, para dar una idea de las razones de su relevancia, algunas de sus funciones biológicas. Y se hace referencia a su importancia para la fabricación de baterías eléctricas porque es el crecimiento esperado en la venta -y por lo tanto, fabricación- de baterias (por su uso automovilístico) lo que ha llevado a que haya quien se plantee formas alternativas de obtención.
Claro que si, además de las baterías, también se prevé un fuerte aumento de la demanda de las herramientas de corte a que aludes, debería haber citado ese extremo.
El problema es que estos artículos, por razones que no vienen al caso, tienen una extensión (con título pero sin referencia) de 600 palabras (ni 599 ni 601), y entonces habría tenido que dejar sin exponer otras nociones. sa opción habría sido problemática, sin duda.
Gotzone Barandika Argoitia
Gracias por la respuesta. El metal duro tiene dos componentes básicos (carburo de W y Co) que sin escasos y estratégicos porque también se usan para maquinaria bélica. Mi tesis doctoral (1990-1995) y tantas otras se fundamentan en la necesidad de buscar materiales alternativos. Ahora veo que hay, además, nuevas necesidades de Co.
César Tomé
El principal consumo de cobalto hoy no está tanto en las aleaciones para herramientas de corte (Stellite) como en las superaleaciones. Se comprende fácilmente viendo sus usos habitules: álabes de turbinas de gas, álabes de motores a reacción (aviones), álabes de turbocompresores (automóviles), implantes, prótesis (Vitallium), imanes permanentes (Alnico).
Lo Mejor de la Semana (15 – 21 de septiembre) | Hablando de Ciencia
[…] El cobalto, un metal escaso y muy necesario. Apenas supone el 0,003% de la corteza terrestre, pero juega un importante papel biológico y tiene numerosas aplicaciones industriales. La minería es el único método de obtención actualmente, pero se estudia la forma de extraerlo del mar, donde es mucho más abundante. […]