Es el auténtico «oro negro». El mineral más valioso para las empresas de electrónica. Y es que el coltán está presente en las baterías y los condensadores de nuestros smartphones. Incluso podemos encontrar una pequeña cantidad de tantalio, su elemento químico más beneficioso, en el microprocesador y las lentes de las cámaras de nuestros teléfonos móviles, así como en otros componentes de buena parte de los dispositivos electrónicos que utilizamos todos los días.
El coltán es muy útil. Pero también es muy escaso. Pocos países cuentan con reservas de este mineral. Y, además, algunos de los que lo tienen, especialmente los estados de la región ecuatorial de África, están sumidos en una profunda inestabilidad política y social que, desafortunadamente, se ha visto agravada, precisamente, por el conflicto derivado de los derechos de explotación del coltán. Esta es la historia de uno de los recursos más ansiados por el hombre.
Qué es el coltán y qué elementos contiene
El coltán no es un elemento químico. Y, por esta razón, no lo encontraremos en la tabla periódica de elementos. En realidad es un mineral constituido habitualmente por la mezcla en proporción desigual de otros dos minerales: la columbita y la tantalita. De hecho, su nombre se construye a partir de la unión de las tres primeras letras del nombre de cada uno de estos minerales: col (de columbita) y tan (de tantalita).
El coltán es un mineral constituido habitualmente por la mezcla en proporción desigual de otros dos minerales: la columbita y la tantalita.
La columbita, a su vez, está constituida principalmente por hierro y óxido de niobio, aunque con frecuencia también incorpora una cantidad variable de manganeso. Es densa y su color es oscuro, casi siempre negro o marrón intenso. Y la tantalita incorpora óxido de tántalo (o tantalio), hierro y manganeso. Al igual que la columbita, este último mineral es muy denso y tiene un color negro intenso. De hecho, la composición de estos dos minerales es relativamente parecida.
En este artículo no necesitamos profundizar en sus características fisicoquímicas, pero nos viene bien saber que la principal diferencia existente entre la columbita y la tantalita consiste en que el niobio presente en el primero de estos minerales se ve reemplazado por tántalo en el segundo. Y, precisamente, es este último elemento el más valioso y la razón por la que el coltán es tan codiciado. ¿Por qué? Sencillamente, debido a que sus propiedades fisicoquímicas lo hacen idóneo para fabricar condensadores y resistencias de alta potencia, entre otros componentes.
Estas últimas, las resistencias de potencia elevada, se utilizan habitualmente en los generadores eólicos, los filtros de alta tensión o los bancos de carga, entre otras posibles aplicaciones. Pero los condensadores que recurren al tantalio están presentes, como os adelanté unos párrafos más arriba, en nuestros smartphones, tabletas, ordenadores portátiles, televisores y en muchos otros dispositivos electrónicos que aspiran a tener un volumen lo más reducido posible.
Nuestros móviles son finos en gran medida gracias al tantalio
El óxido de tantalio tiene una propiedad muy interesante: tiende de forma natural a formar capas muy finas de material. Y estas capas pueden ser utilizadas para fabricar el dieléctrico de los condensadores, que no es otra cosa que un componente con una conductividad eléctrica muy baja, y que, por tanto, se comporta como un aislante. No es en absoluto necesario que conozcamos en detalle cómo funciona un condensador, pero nos viene bien saber que es un componente eléctrico que es capaz de almacenar energía potencial bajo la forma de un campo eléctrico.
La mayor parte de los condensadores tiene una estructura relativamente sencilla: dos placas de material metálico capaz de conducir la electricidad separadas por un material aislante. Este último es, precisamente, el dieléctrico del que os he hablado en el párrafo anterior. Lo interesante es, por un lado, que esta estructura es la que permite al condensador almacenar carga. Y, por otra parte, que es posible utilizar un abanico bastante amplio de elementos en la fabricación tanto de los componentes conductores como del dieléctrico.
El óxido de tantalio tiene una tendencia natural a formar unas capas muy finas de material que pueden utilizarse en el dieléctrico de los condensadores electrolíticos
Los condensadores electrolíticos de aluminio podemos encontrarlos en muchos de los electrodomésticos que tenemos en casa, y también en las placas base de nuestros ordenadores. Sin embargo, no son la mejor opción para aquellos dispositivos electrónicos en los que el grosor debe ser lo más reducido posible, como los smartphones, los ordenadores portátiles o las tabletas. Esto se debe a que el dieléctrico de estos condensadores está constituido por óxido de aluminio y debe tener un grosor relativamente elevado para que cumpla su función como material aislante de manera eficaz.
Los condensadores de tantalio, sin embargo, utilizan óxido de este elemento en el dieléctrico. Y, como hemos visto en el primer párrafo de esta sección del artículo, el óxido de tantalio tiende de forma natural a consolidarse bajo la forma de una capa muy fina de este material. La diferencia de grosor existente entre el dieléctrico de un condensador de aluminio y el de un condensador de tantalio contribuye de manera clara a que estos últimos sean sensiblemente más compactos.
A pesar de su reducido volumen, los condensadores de tantalio destacan por su capacitancia.
Pero esto no es todo. Además, su capacitancia, que es la capacidad de acumulación de carga eléctrica, es alta a pesar de su reducido volumen, lo que coloca a los condensadores de tantalio como la opción ideal para cualquier dispositivo electrónico que deba tener un volumen lo más contenido posible. Como veis, una vez que hemos llegado a este punto resulta fácil entender qué ha provocado que los fabricantes de dispositivos de electrónica de consumo estén tan interesados en hacerse con una buena reserva de tantalio. Y, por tanto, de coltán.
(xataka.com)
