Materias primas
Invertir en Ruteno: El Metal Tecnológico Pasado por Alto
Metales del Grupo del Platino
Los metales raros cada vez se consideran más elementos estratégicos, ya que se consumen en cantidades pequeñas para aplicaciones vitales en la producción de electrónica, inteligencia artificial, energía limpia, armas avanzadas, etc.
Esto es generalmente cierto para todos los metales del grupo del platino (siga los enlaces para un informe de inversión detallado como este sobre el metal correspondiente):
Estos metales tienden a encontrarse juntos en el mismo mineral, con platino y paladio siendo la mayor parte, y los demás formando elementos de trazas que necesitan ser refinados en una forma pura para aplicaciones industriales.
Con un mercado pequeño y fuentes geográficamente concentradas, el ruteno es muy expuesto a posibles interrupciones del mercado y volatilidad de precios. Esto puede hacer que el ruteno sea un metal interesante para los inversores, ya que su precio está alcanzando un máximo histórico, superando el récord anterior de 2011.
El ruteno se utiliza en aleaciones resistentes a la corrosión, contactos eléctricos, sensores y tratamiento del cáncer.
(Si está interesado en invertir en metales preciosos, también puede consultar nuestros artículos Invertir en Oro y Invertir en Plata).
¿Qué es el Ruteno?
El ruteno es un metal plateado del grupo del platino. Es más raro, más duro y más quebradizo que el platino.
Tiene un punto de fusión muy alto de 2,250° C (4,082° F), es químicamente estable y resiste la corrosión, no se oxida fácilmente.
El ruteno tiene siete isótopos estables, con Ruteno-102 el más común (31.5% de abundancia relativa): ⁹⁶Ru, ⁹⁸Ru, ⁹⁹Ru, ¹⁰⁰Ru, ¹⁰¹Ru, ¹⁰²Ru y ¹⁰⁴Ru.
Este elemento fue descubierto en el siglo XIX por el científico ruso Karl Karlovich Klaus, cuando trabajaba en la Universidad de Kazán, pero fue parcialmente aislado antes por el químico ruso Gottfried Osann en Tartu (hoy Estonia) y el químico polaco Jedrzej Sniadecki.
Fuente: Heraeus
Fue nombrado después de la palabra latina Rutenia, un nombre antiguo para Rusia.
El ruteno se purificó por primera vez a partir del residuo de la producción de monedas de platino de mineral extraído en las montañas del Ural, que es todavía hoy una fuente importante de platino y ruteno.
Oferta y Mercado de Ruteno
El ruteno se obtiene casi exclusivamente como subproducto de la minería de platino y níquel. Esto hace que el suministro de este metal sea muy inelástico, lo que lleva a una sobreproducción o subproducción cuando la demanda fluctúa o cuando el volumen de minería para platino y níquel cambia.
El ruteno es alrededor de 0.001 ppm (partes por millón) de la corteza terrestre, lo que lo convierte en el sexto metal más raro de la Tierra. Su producción anual se mantiene en alrededor de 20-30 toneladas.
Las 3 fuentes principales son Sudáfrica, Rusia y Zimbabue, con alguna producción en EE. UU., Canadá y Australia.
Con mucho, Sudáfrica es el productor más importante con dos tercios de la producción global, seguido de Rusia (1/4), en gran parte porque los minerales del grupo del platino en el país son mucho más ricos en ruteno que en cualquier otro lugar, hasta un 11% del volumen total de PGM.
Fuente: Knollmont
En Sudáfrica, el Complejo de Bushveld, conocido por sus ricos depósitos de platino y metales del grupo del platino, es la fuente principal de ruteno.
Fuente: Britannica
A diferencia de otros metales raros, el refinado de ruteno no se concentra en China o Rusia, lo que reduce los riesgos geopolíticos de interrupción de suministros de origen ruso o inestabilidad doméstica en Sudáfrica.
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| País | Participación en la producción global | Regiones mineras clave |
|---|---|---|
| Sudáfrica | ≈ 67% | Complejo de Bushveld |
| Rusia | ≈ 25% | Montañas del Ural, Norilsk |
| Zimbabue | ≈ 5% | Gran Dique |
| Otros (EE. UU., Canadá, Australia) | ≈ 3% | Stillwater, Cuenca de Sudbury |
Aplicaciones de Ruteno
Las dos principales aplicaciones de ruteno son para electrónica/eléctrica y producción química/aleaciones, que constituyen la mayor parte de la demanda de ruteno.
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| Aplicación | ¿Por qué Ruteno? | Ejemplos de productos |
|---|---|---|
| Electrónica | Alta conductividad; estabilidad de película delgada | Separadores de medios de disco duro, resistores de chip, supercondensadores |
| Aleaciones y recubrimiento | Dureza; resistencia a la corrosión y el calor | Contactos eléctricos, palas de turbina de motor de reactor, tornillos de aerospacio |
| Catalisis | Sitios catalíticos activos; recubrimientos de cloro y ánodo | Ánodos de cloro-alcalino, amoníaco/ácido acético, eliminación de H2S |
| Energía verde | Co-catalizador de electrólisis de PEM; complejos fotoactivos | Electrolizadores de hidrógeno, DSSCs, fotosíntesis artificial |
| Biotecnología/Médica | Isótopos de radioterapia; tintes de detección | Braquiterapia ocular (Ru-106), sensores de optodo O2 |
Aplicaciones eléctricas y electrónicas de Ruteno
El alto punto de fusión y la excelente conductividad del ruteno lo convierten en una opción preferida para contactos eléctricos y resistores de película delgada.
El ruteno se encuentra a menudo en productos como supercondensadores y resistores de chip, donde proporciona alta reversibilidad, ciclabilidad, una amplia ventana de funcionamiento y alto valor de capacitancia.
Fuente: Research Dive
También se utiliza en discos duros, que requieren ruteno entre las capas magnéticas para almacenar datos en una película ultrafina de menos de un nanómetro de grosor. La demanda de la fabricación de discos duros y la escasez de producción de ruteno habían sido una de las razones clave del anterior aumento de precio.
Hoy en día, la presencia de ruteno en discos duros y circuitos integrados lo convierte en un componente pequeño pero clave de los centros de datos, especialmente con la construcción de grandes centros de datos de inteligencia artificial.
Como la inteligencia artificial se despliega, como aumentan los requisitos de almacenamiento de datos, se necesita una tecnología que sea aún asequible, rentable y pueda almacenar grandes cantidades de datos. La tecnología que se basa en otros elementos es aún muy costosa.”
El ruteno también se utiliza en la producción de cristales sintéticos de alta pureza, incluyendo cristales de zafiro para la fabricación de LED.
Las tarjetas de circuito que utilizan ruteno también se utilizan en aplicaciones aeroespaciales y de defensa, donde las variaciones de temperatura, corrosión, etc., requieren una mayor resistencia.
Aleaciones
Cuando se mezcla con platino y/o paladio, el ruteno aumenta la resistencia de la aleación resultante.
Las aleaciones endurecidas con base de ruteno se utilizan comúnmente para contactos eléctricos expuestos a una severa resistencia al desgaste.
Esto es especialmente importante para aplicaciones que pueden dañar la capa de platino, como el contacto eléctrico y el metal base de electrodo utilizado para la electrodepositación o la pulverización (utilizada para producir películas delgadas y recubrimientos).
Fuente: Sharretts Plating
Por la misma razón de aumento de dureza, el ruteno se puede utilizar en joyería para artículos de platino.
El ruteno también se puede agregar a otros metales. Por ejemplo, agregar 0,1 por ciento de ruteno al titanio lo hace aproximadamente 100 veces más resistente a la corrosión.
El ruteno se utiliza comúnmente en pequeñas cantidades en aplicaciones como las palas de turbina de motor de reactor y otras partes expuestas a temperaturas o condiciones corrosivas extremas.
Even a small amount of ruthenium electroplating in aerospace can greatly increase corrosion resistance, which increases the equipment’s lifespan and helps ensure it can operate safely.
Ruthenium has a melting point of 4,233 degrees Fahrenheit and a boiling point of 7,502 degrees Fahrenheit, so it can increase many materials’ resistance to high temperatures.
Usos químicos y catalíticos de Ruteno
Al igual que la mayoría de los metales del grupo del platino, el ruteno se puede utilizar como catalizador para varias reacciones químicas.
Un uso común del ruteno por la industria química es recubrir los ánodos de celdas electroquímicas para la producción de cloro a partir de agua de mar. Las mismas aplicaciones ven recubrimientos de óxido de ruteno, a menudo combinados con iridio, utilizados para la cloración electroquímica en sistemas de tratamiento de agua de lastre de barcos.
También se utiliza para la producción de amoníaco y ácido acético, que son entre los volúmenes más grandes de productos químicos producidos en el mundo.
El ruteno también se puede utilizar para otros procesos catalíticos, incluyendo la división de hidrógeno sulfuroso y su eliminación de procesos industriales como la refinación de petróleo.
Energía verde
Una aplicación emergente del ruteno es en la producción de energía verde y de baja emisión de carbono.
Se puede utilizar para muchas formas posibles de generación de energía:
- El ruteno se utiliza como un tinte fotoactivo en celdas solares sensibilizadas con tinte (DSSCs), un nuevo tipo de celda solar que aún no se ha comercializado.
- En un catalizador de cobalto-cromo-manganeso-ruteno, para la producción de hidrógeno verde sin necesidad de platino.
- En nanopartículas de ruteno para la fotosíntesis artificial.
- Un tinte de ruteno se puede utilizar en baterías nucleares (beta-voltaics) que podrían durar décadas o siglos.
- El ruteno es un catalizador clave en el proceso de Fischer-Tropsch, donde el ruteno se utiliza para sintetizar combustibles líquidos a partir de syngas, que es un paso en la transformación del CO2 capturado de nuevo en combustible líquido.
En general, la resistencia extrema del ruteno y su capacidad para proporcionar una alternativa al platino para la producción de hidrógeno y la fotocatálisis apenas han comenzado a ser exploradas por los científicos.
Incluso se podría utilizar en baterías (sistemas de ánodo avanzados y sistemas de batería de estado sólido) como agente de dopaje para mejorar la estabilidad y la conductividad del electrodo. Esto sería especialmente relevante para el almacenamiento de energía de grado aeroespacial y militar, donde la durabilidad y el rendimiento en condiciones extremas son fundamentales.
Así que en los próximos años, es posible que veamos un mayor consumo de ruteno procedente de la energía verde, especialmente si los precios del platino suben demasiado para seguir utilizando en aplicaciones catalíticas.
Usos biotecnológicos y médicos de Ruteno
Una pequeña cantidad de ruteno se puede utilizar para aplicaciones médicas. Se utiliza notablemente en:
- Sensores de optodo para oxígeno.
- Como agente de coloración (rojo de ruteno) para microscopía de luz y microscopía electrónica.
- El isótopo ruteno-106 se utiliza en la radioterapia de tumores oculares.
- Los compuestos de piano de Ru(II) podrían reemplazar a los medicamentos contra el cáncer a base de platino.
Invertir en la minería de Ruteno
(Cómo obtener exposición. A diferencia del oro o la plata, el ruteno tiene un mercado minorista muy pequeño, pero los inversores pueden acceder al metal a través de distribuidores especializados que ofrecen lingotes/barras de alta pureza con almacenamiento en cámara o a través de acciones de minería enfocadas en PGM. La liquidez y los diferenciales son generalmente más amplios que los de los metales preciosos principales, por lo que los costos de custodia y salida son importantes.)
Sibanye Stillwater
(SBSW )
Sibanye Stillwater sudafricano es uno de los productores de platino más grandes del mundo. El país produce el 80% del platino del mundo, y Sibanye Stillwater es responsable de una cuarta parte de esa producción.
Fuente: Mining Technology
También es productor de elementos del grupo del platino como paladio, rodio, iridio y ruteno. La mina Stillwater en EE. UU. es la fuente más grande del país de ruteno y otros metales del grupo del platino (PGM).
Fuente: Sibanye Stillwater
Sibanye Stillwater está diversificando actualmente para entrar en los mercados de oro y metales de batería, con el oro que constituye una parte importante de los ingresos de la empresa debido a su reciente aumento de precios.
Fuente: Mining Technology
El mercado del platino ha estado, hasta hace poco, controlado por la discusión sobre la adopción de vehículos eléctricos frente a los vehículos de motor de combustión interna, con el aumento de las ventas de vehículos híbridos que impulsa los precios del platino.
Con la rápida innovación en el uso de la electrólisis de hidrógeno del platino y otros metales del grupo del platino, esto puede cambiar. Estos metales también se requieren en la mayoría de los diseños de celdas de combustible que convierten el hidrógeno en electricidad.
Últimas noticias y desarrollos de Sibanye Stillwater (SBSW)
