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Tarea Académica N°3
“El coltán y el grafeno”
Globalización: Apertura y Tendencias
Sección: AM11
Integrantes:
 Loayza Cancino, Fernando
 Mondragón Cuya, Margiory
 Morán Vega, Juriko
 Rodriguez Muñante, Sofia
 Salvador Granda, Renato
Coltán
¿Qué es el coltán?
El llamado oro blanco que se utiliza para fabricar componentes claves de los
móviles, Smartphone y dispositivos electrónicos portátiles cada vez más potentes
y sofisticados. El coltán no es realmente ningún mineral establecido. Es un término
que no se utiliza en el lenguaje científico y que responde a la contracción de dos
minerales bien conocidos: la Columbia, óxido de niobio con hierro y manganeso
(Fe, Mn), Nb2O6, y la tantalita, óxido de tántalo con hierro y manganeso (Fe, Mn),
Ta2O6.
Empresas que utilizan coltán
Utilidad del coltán
La principal aplicación del tántalo es crear condensadores en equipos electrónicos
como: teléfonos móviles, reproductores de DVD, consolas de videojuegos,
ordenadores personales. La ventaja principal de este elemento en los
condensadores es que tiene una alta eficiencia volumétrica, que permite reducir el
tamaño, tiene una lata fiabilidad y estabilidad en un amplio rango de temperatura.
También se puede aplicar al tántalo para fabricar resistencias de alta potencia.
Aparte de en electrónica, e consumo de tántalo se ha incrementado en las
aleaciones de metal, en productos químicos y carburos. La aleación metálicas que
contienen tántalo, en niveles entre 2% y el 12%, se utilizan en motores de aviones,
naves que son lanzadas al espacio, armas teledirigidas, en turbinas estáticas
utilizadas para generar energía y en reactores nucleares.
Proceso de extracción
Es extraído a través de procesos primitivos similares. Docenas de hombres
trabajan excavando grandes agujeros en hileras para sacar el coltán del subsuelo.
Los trabajadores entonces echan agua y vierten el lodo formado grandes tubos de
lavado, logrando que el metal se deposite en el fondo debido a su alto peso. Un
buen trabajador puede producir un kilo de coltán al día.
Los problemas de su extracción
La explotación del coltán es motivo de conflicto geopolítico, sobre todo en el
Congo, donde se entremezcla los intereses del Estado y los países fronterizos, las
naciones
occidentales y los contrabandistas, esto ha ocasionado diversas
polémicas sobre las posibles consecuencias a nivel social y ambiental. Según
informes de agencias internacionales de prensa y Naciones Unidas, la exportación
de coltán ha ayudado a financiar a varios bandos de la Segunda Guerra del
Congo, Uganda están actualmente exportando coltán, robado del Congo a
occidente, ha alimentado conflictos armados entre locales. Principalmente, el
coltán es exportado a los Estados Unidos, en donde se utiliza casi exclusivamente
en la fabricación de condensadores electrónicos. Otro de los problemas de la
extracción del coltán, es la explotación de niños trabajando en las minas para
obtener el mineral, muchos de estos niños con secuestrados para esclavizarlos.
Perspectiva del futuro
Se utiliza fundamental para el desarrollo de nuevas tecnologías: telefonía móvil,
fabricación de ordenadores, videojuegos, armas inteligentes, medicina (implantes),
industria aeroespacial, levitación magnética, etcétera. Esto es debido a sus
singulares propiedades, tales como superconductividad, carácter ultrarrefractario
(minerales capaces de soportar temperaturas muy elevadas), ser un capacitor
(almacena carga eléctrica temporal y la libera cuando se necesita), alta resistencia
a la corrosión y a la alteración en general, que incluso le hacen idóneo como
material privilegiado para su uso extraterrestre en la Estación Espacial
Internacional y en futuras plataformas y bases espaciales.
Los yacimientos más importantes de origen primario están asociados a granitos
alcalinos y rocas relacionadas, como pegmatitas, asociado con cuarzo,
feldespatos, micas, turmalina, microclima, monazita, casiterita, berilo, espodumena
y wolframita, entre otros. Sin embargo, destacan también los depósitos de
alteración y aluviales, como los de tipo placer, originados por la erosión, transporte
y concentración de los primarios, por ser más fácilmente recuperables con
técnicas de extracción menos costosas.
Grafeno
¿Qué es el Grafeno?
El grafeno es un material muy duro, resistente, flexible y ligero; lo que permite
moldearlo según las necesidades de cada caso. Conduce muy bien tanto el calor
como la electricidad,
este material se mantiene estable incluso cuando es
sometido a grandes presiones. Además, es capaz de generar electricidad a
través de la energía solar, lo que le convierte en un material muy prometedor en
el campo de las energías limpias.
Este material surge cuando pequeñísimas partículas de carbono se agrupan
de forma muy densa en láminas de dos dimensiones muy finas (tienen el
tamaño de un átomo). Este se obtiene a partir de una sustancia abundante en la
naturaleza, el grafito. A pesar de que el grafeno se conoce desde el año 1930, fue
abandonado por considerarlo demasiado inestable. No fue hasta el año 2004,
cuando los científicos de origen ruso Novoselov y Geim consiguieron aislarlo a
temperatura ambiente, obteniendo el Premio Nobel en el año 2010. Los expertos
consideran que su utilidad es prácticamente ilimitada y que las barreras a su
aplicación únicamente son las de la imaginación humana.
Utilidad del Grafeno
El grafeno tiene numerosas utilidades debido a su dureza y maleabilidad. Es
utilizable en distintos campos e industrias.
En el campo electrónico, se podría utilizar para la fabricación de micro chips y
transistores, también en las baterías, para extender su duración debido a su
capacidad para almacenar energía. Además, se podrían fabricar los dispositivos
flexibles, con pantallas más resistentes.
En el ámbito de la salud. Las prótesis de grafeno podrían sustituir a las
actuales, e incluso se podría aplicar para mejorar el tratamiento de algunas
enfermedades.En la industria alimentaria, posibilitaría la creación de envases
más resistentes para los productos.
En la industria automotriz. Permitiría fabricar chasises más resistentes, evitando
accidentes. Por otra parte, los coches híbridos se convertirían en una alternativa
real mediante el uso de baterías de larga duración, con tiempos de carga mínimos.
En el campo de las comunicaciones, se comprobó que el grafeno puede captar
una gran cantidad de luz, lo que se puede utilizar en la creación de cables de fibra
óptica más veloces, aumentando la rapidez del internet y las telecomunicaciones.
Empresas que utilizan el Grafeno
Las empresas Graphenea Nanomaterials y Avanzare son las que se dedican a la
producción del grafeno.
La empresa vasca Graphenea Nanomaterials lidera
la producción de grafeno en lámina de alta calidad enfocada a prototipos en el
ámbito experimental. Esta compañía tiene como objetivo romper la barrera
experimental del grafeno y su planta de producción está en Ciudad Real.
La compañía riojana Avanzare, por otro lado, se dedica a la producción de
grafeno en polvo, su otra variedad, enfocada al sector puramente industrial, donde
suele usarse en mezcla con otros materiales para obtener propiedades concretas,
como la resistencia al fuego. Es por esta razón que es la primera productora
mundial desde finales de 2012, cuando superó a la norteamericana XG Sciences.
En su caso, el modelo de negocio es más seguro. Y en el mundo no existen más
de 40 empresas que compitan con ella.
En la órbita de los riojanos se sitúa la burgalesa Granph Nanotech, cuya
producción de grafeno, más modesta en volumen, está enfocada en su caso a la
investigación y a la experimentación pura y dura, con resultados también valiosos.
Entre otras empresas de extracción de grafito en las que se puede invertir
destacan Alabama Graphite Corp., Carbone Lorraine, China Carbon Graphite
GroupInc., Graftech International LTD, Focus Metals, HEG Limited, HEXCEL,
Northern Graphite Corporation, Show Denko, Syrah Resources, ZoltekCompanies
Inc, Toray Industries, SGL Carbon, Grafil, Nippon Carbon,Toho Tenax y Beijing
Great Wall Co. Ltd.
En otro de los sectores que basa su actividad en el material de grafeno y en el que
también se puede invertir es el proceso de desarrollo e investigación de
aplicaciones y productos hechos con el recientemente descubierto material. En
este sentido destacan Cabot Corp., Grafoid, Focus Metals, International Business
Machines Corporation, Nokia, Samsung C T Corporation y SanDisk Corp.
Problemas en la comunidad
Uno de los riesgos que tienen las nano partículas de grafeno es que son muy
móviles en lagos o arroyos y, por lo tanto, susceptibles de causar impactos
ambientales negativos en el agua. Por ello es importante que los organismos
reguladores lleven a cabo estudios para comprender sus posibles impactos
ambientales.
El uso de grafeno y otros nanos materiales basados en carbono está creciendo
rápidamente. Al mismo tiempo, estudios recientes han sugerido óxido de grafeno
puede ser tóxico para los seres humanos. En las aguas subterráneas, que
normalmente tiene un mayor grado de dureza y una menor concentración de
materia orgánica natural, las nano partículas de óxido de grafeno tendían a ser
menos estables y desaparecían del agua.
En las aguas de superficie, donde hay más material orgánico y menos dureza, las
nano partículas se mantuvieron estables y se desplazaban en el agua con más
facilidad
Perspectiva del futuro
Cada día se está investigando en nuevos campos de uso de este material, y
aunque en un principio su uso iba enfocado a la electrónica, se han hallado
muchos campos en los que usarlo. Algunos son tan curiosos como blindajes,
cascos y chalecos antibalas, debido a su dureza. Raquetas de tenis ya están
siendo utilizadas por grandes profesionales debido a su ligereza. Por supuesto
también será utilizado en los chasis de los automóviles haciendo los chasis
muchos más ligeros y duros y así como en sus baterías. Se están construyendo
baterías utilizando el grafeno que son mucho más rápidas de cargar y mucho
más limpias. Hasta a los preservativos tienen intención de que llegue este
elemento, mezclándolo con el látex para hacerlos mucho más resistentes y
finos. ¿Y en el mundo de la movilidad? El mundo de la tecnología móvil sería
uno de los grandes beneficiados de la estandarización del grafeno como
material a incorporar en productos como smartphones o tablets.
Si todo sigue su camino concepto de móvil al que estamos acostumbrados
cambiará, pasando a un cambio similar al que hemos pasado de móviles
a smartphones. Pantallas completamente flexibles, incluso plegables, sin que
las propiedades del teléfono y del material con el que estuviera hecho se vieran
afectadas. Mejorará la velocidad de los procesadores ya que los circuitos que
integran los terminales electrónicos podrían ser más eficientes con grafeno. La
batería del smartphone también podría verse mejorada gracias al grafeno. El
litio pasaría a un segundo plano para dejar paso al grafeno. La vida de
un smartphone durará hasta una semana sin tener que cargarlo y con un
tiempo de carga de tan solo 15 minutos.
Materiales del Futuro. Hay materiales extraordinarios, aunque debido a su
importancia dentro del mundo de la tecnología nos hemos centrado en el
grafeno. Los aerogeles, por ejemplo, que contienen un 99.99% de aire, son tan
ligeros que un coche hecho de este material pesaría tan solo unos gramos.
Plásticos que se autorreparan, o la fabricación de tela de araña artificial son
otros materiales sorprendentes sobre los que se podría hablar largo y tendido.
El avance en la tecnología de los materiales nos deparará grandes sorpresas
en muy poco tiempo. El kevlar, la fibra de vidrio o de carbono, caucho, el pvc, el
polipropileno, son los antecesores de estos materiales. Es curioso ver en las
casas antiguas ruedas de madera usadas como decoración, parece mentira,
pero hasta no hace tanto las ruedas no iban recubiertas.
Hoy por hoy no tendremos patinetes voladores o zapatillas que se abrochan
solas como en Regreso al futuro, pero estos materiales no se habrían quedado
atrás cuando se escribió el guión de esta célebre saga.
Referencias:

http://www.ecured.cu/Coltán

http://www.lavanguardia.com/natural/20140430/54406473506/un-
estudio-alerta-del-riesgo-del-grafeno-como-contaminante-del-agua.html

http://www.infografeno.com/

http://www.cienciaxplora.com/innovacion/razones-que-grafeno-aun-
triunfa-comercialmente_2015072300593.html

http://www.elconfidencial.com/tecnologia/2013-03-05/cuatro-
empresas-espanolas-se-disputan-el-control-del-grafeno_767851/

http://www.abc.es/20120621/ciencia/abci-logran-fabricar-grafeno-
material-201206211049.html  logran fabricar el grafeno mediante un
proceso simple y de bajo costo.

http://www.infografeno.com/aplicaciones-del-grafeno

http://finanzas.excite.es/invertir-en-grafeno.html