La cuestión de las materias primas

Independencia tecnológica

La transición hacia fuentes de energía renovable y el despliegue de tecnologías de almacenamiento de energía para cumplir con los objetivos de sostenibilidad y los acuerdos para el año 2030 implican un aumento significativo en la demanda de ciertas materias primas clave.

Estas materias primas son un elemento vertebrador desde el punto de vista tecnológico pero su obtención, escasez y localización, representan retos extras. La óptica de la necesidad de cambio ante una realidad cada vez más descarbonizada hace necesario evaluar este asunto desde un punto de vista más amplio que el de propia sostenibilidad. Algunas de estas materias primas críticas incluyen:

• Litio: El litio es fundamental para las baterías de ion de litio, que se utilizan en vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía y otros dispositivos electrónicos. La demanda de litio ha aumentado considerablemente con el crecimiento de la movilidad eléctrica y el almacenamiento de energía. El método más común para extraer litio implica el uso de salmueras subterráneas, pero este proceso puede afectar negativamente los recursos hídricos locales y el medio ambiente. Además, la concentración de litio en las salmueras puede variar, lo que afecta a la eficiencia del proceso de extracción. La mayoría de las reservas de litio se encuentran en un pequeño número de países, lo que puede crear dependencia y vulnerabilidad en la cadena de suministro global.

• Cobalto: Aunque existen esfuerzos para desarrollar tecnologías de reciclaje y reducir la dependencia de la minería, la mayoría del cobalto todavía se obtiene a través de la minería de minerales. Esto plantea preocupaciones sobre la sostenibilidad y la disponibilidad a largo plazo de los recursos. Actualmente sigue siendo un componente clave en las baterías de ion de litio, pero su extracción, dominada especialmente en la RDC, ha estado asociada con condiciones laborales precarias, trabajo infantil y problemas sociales. La industria enfrenta desafíos para garantizar prácticas éticas y sostenibles en la cadena de suministro, luchando contra estos problemas con investigaciones hacia tecnologías con menos cobalto. Su eliminación completa es un área de investigación activa.

• Neodimio y otros elementos de tierras raras: Estos elementos son esenciales para la fabricación de imanes permanentes neodimio-hierro-boro (imanes de tierras raras), utilizados en generadores eólicos y motores eléctricos de alta eficiencia. El neodimio es un elemento clave, que se utiliza de forma generalizada en productos de alta tecnología; sin embargo, la obtención del neodimio puede enfrentar algunos problemas derivados de la propia minería asociada, como del elevado consumo de agua y la degradación medioambiental derivada. La demanda de neodimio ha aumentado considerablemente con el crecimiento de la tecnología y la electrificación de vehículos, lo que hace que las fluctuaciones en la oferta y la demanda pueden afectar los precios y la disponibilidad del neodimio en el mercado global.

• Cobre: El cobre es esencial para la infraestructura eléctrica, cables, y sistemas de transmisión, y su demanda se ha visto aumentada con la expansión de las energías renovables. La minería y el procesamiento del cobre a menudo requieren grandes cantidades de agua. En regiones donde el agua es escasa, este requisito puede plantear problemas significativos, afectando tanto a la industria como a las comunidades locales. Esto tiene impactos sociales significativos, incluyendo la reubicación de comunidades locales, conflictos con comunidades indígenas y tensiones en las relaciones con las poblaciones locales. A medida que los depósitos de minerales de alta ley se vuelven menos comunes, la industria del cobre se enfrenta al desafío de procesar las vetas con técnicas de procesamiento más avanzadas y costosas, encareciendo el recurso.

• Silicio: Se utiliza en la fabricación de paneles solares fotovoltaicos y en baterías de ion de litio, por lo cual la demanda de silicio ha aumentado con el crecimiento de la energía solar y las tecnologías de almacenamiento. El silicio es un material crucial en la fabricación de paneles solares, ya que se utiliza tanto en la forma de silicio monocristalino como en la forma de silicio policristalino. A pesar de ser uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre, el suministro de silicio para paneles solares puede enfrentar algunos desafíos como la concentración de la producción en unos pocos países. Esto lleva a cortes a nivel de oferta, para tender a pedidos cada vez mayores, y conlleva restricciones en el comercio, cambios en políticas y otros factores geopolíticos. La industria solar trabaja en aumentar la eficiencia de los procesos de producción, explorar fuentes alternativas de silicio, mejorar las tecnologías de reciclaje y expandir la capacidad de producción para satisfacer la creciente demanda.

• Aluminio: Es utilizado en la construcción de estructuras para instalaciones de energía renovable y también en la fabricación de vehículos eléctricos. El aluminio se obtiene principalmente de la bauxita, y las reservas de bauxita se distribuyen de manera desigual en todo el mundo. La minería de este material puede estar asociada con problemas sociales, como la reubicación de comunidades locales, conflictos de tierras y cuestiones relacionadas con los derechos humanos. Además de necesitar una cantidad intensiva en energía, lo que puede contribuir a costos operativos elevados y emisiones de gases de efecto invernadero.

• Níquel: Se utiliza en baterías recargables, y hay investigaciones en curso para desarrollar tecnologías de baterías de ion de litio con menos níquel o sin él. La extracción y procesamiento del níquel pueden presentar riesgos para la salud ocupacional, ya que la exposición a polvos y vapores de níquel puede ser perjudicial para los trabajadores. La mayoría del níquel se extrae de depósitos lateríticos, que requieren técnicas de procesamiento específicas. Estas técnicas pueden ser costosas y generar grandes cantidades de desechos, lo que contribuye a los retos ambientales asociados. Aunque el níquel es reciclable, el reciclaje del metal a veces no se lleva a cabo de manera eficiente. Hay que fomentar prácticas de reciclaje más efectivas, que puedan ayudar a reducir la dependencia de nuevas extracciones de níquel y disminuir la huella ambiental.

• Grafito: Es parte de los electrodos de las baterías de ion de litio. La extracción de grafito a menudo implica operaciones mineras, y el impacto ambiental puede incluir la alteración del paisaje, la contaminación del agua y del suelo, así como la generación de residuos mineros. Para ciertas aplicaciones, el grafito puede requerir procesos de purificación y tratamientos térmicos a altas temperaturas. Estos procesos pueden ser intensivos en energía y generar emisiones contaminantes.

La gestión sostenible de estas materias primas se ha convertido en un tema crítico para garantizar que la transición hacia las energías renovables no genere impactos ambientales negativos o problemas de suministro. Además, se están llevando a cabo investigaciones para encontrar alternativas y mejorar la eficiencia en el uso de estos materiales, como el proyecto EOLIAN que actualmente involucra a más de 10 compañías y centros de investigación. Este proyecto busca fabricar con materiales reutilizables un prototipo de palas de aerogenerador, utilizando una resina vitrímera reciclable y reparable, con un contenido de componentes «bio» significativo, combinada con fibras de basalto.

Este tipo de proyectos alumbran el camino del futuro en la independencia tecnológica necesaria para el despliegue exitoso de un sector energético sostenible.