Materiales Estratégicos

Base material de la transición energética

Introducción

La transición energética se apoya en una base material sin precedentes: desde el cobre que transporta la electricidad, hasta el litio y el grafito que permiten almacenar la energía en baterías. Los recursos minerales críticos son esenciales para la producción de tecnologías energéticas asequibles y abundantes, así como para la economía mundial en general, pero sus cadenas de suministro son particularmente vulnerables. Este informe resume las principales magnitudes, materiales críticos, localización de yacimientos y tendencias para las próximas décadas. La CRMA (UE) fija para 2030: 10% extracción, 40% procesado, 25% reciclajes internos y ≤65% de dependencia de un único tercer país por material.

Los 12 materiales clave: aplicaciones, magnitudes y dónde están

La tabla resume aplicación, magnitudes y focos geográficos. Son órdenes de magnitud útiles para planificación; las cifras concretas varían por escenario y fuente.

Material	Aplicación energética	Magnitudes 2024–2040 (orientativo)	Dónde (extracción/refinado)
Cobre (Cu)	Cables/redes/transformadores	Demanda ≈ +50% a 2040 (NZE); recursos identificados ≥1,5 Bt; no descubiertos ~3,5 Bt	Extracción: Chile, Perú, RDC, EE.UU., Australia; fundición global
Aluminio (Al)	Estructuras, conductores	Muy intensivo en volumen (infraestructura)	Bauxita: Guinea, Australia, China; primario: China, Rusia
Litio (Li)	Baterías (EV/almacenamiento)	Demanda ≈ ×8 a 2040 (NZE); +30% en 2023	Chile/Argentina/Australia (extracción); China (refinado)
Níquel (Ni)	Cátodos NMC/NCA	≈ ×2 a 2040 (NZE)	Indonesia, Filipinas, Rusia; refinado diversificado
Cobalto (Co)	Baterías/catalizadores	≈ ×2 a 2040 (NZE); alta concentración	RDC (extracción); China (refinado)
Grafito	Ánodos de baterías/gestión térmica	≈ ×4 a 2040 (NZE)	China (procesado); Mozambique, Brasil (extracción)
Silicio (Si/polisilicio)	FV y semiconductores	Demanda ligada a expansión FV y chips	China (polisilicio); EE.UU./DE (capacidad creciente)
Tierras raras (Nd, Dy, Pr…)	Imanes (eólica/EV)	≈ ×2 a 2040 (NZE)	China domina refinado; Australia/EE.UU./Asia extraen
Galio/Germanio/Indio	Optoelectrónica/semis especiales	Bajo volumen, alto valor	China/UE/EE.UU. (según metal)
SiC (carburo de silicio)	Semiconductores de potencia HV	Mercado módulos: ~USD 0,77→~5,9 bn (2024–2032)	China, Alemania, Japón, EE.UU.
GaN (nitruro de galio)	Alta frecuencia/eficiencia	Adopción creciente en centros de datos/AI	JP, KR, EE.UU.; fab global
PGMs (Pt/Ir/Pd)	Electrolizadores H₂/catalizadores	Demanda ligada a hidrógeno/química verde	Sudáfrica, Rusia, Canadá

Materiales clave y localización

Entre los materiales más relevantes destacan el cobre, el litio, el níquel, el cobalto, el grafito y las tierras raras, junto con nuevos semiconductores como el carburo de silicio (SiC) y el nitruro de galio (GaN). Los datos de 2024–2025 muestran un aumento de la demanda de entre el 50% y el 800% según el material y el escenario de descarbonización.

Electrónica de potencia y nuevos materiales

A medida que continuamos impulsando innovaciones para la resiliencia y la seguridad energética, los minerales críticos cobran más fuerza. Una de las vías donde se está trabajando en este sentido es la electrónica de potencia. La electrónica de potencia, motor invisible de la transición energética, se basa en semiconductores avanzados que permiten controlar y convertir energía con mayor eficiencia. El silicio sigue siendo predominante, pero los semiconductores de banda ancha como SiC y GaN están transformando la industria por su capacidad de operar a mayor tensión, frecuencia y temperatura.

Geopolítica y control de la cadena de suministro

El creciente desarrollo de tecnologías para reducir la huella de carbono lleva asociado un aumento extraordinario del consumo de materias primas críticas. Consecuentemente, existe una necesidad imperativa de aumentar la capacidad de nuestra cadena de suministro para satisfacer esta demanda. La concentración del refinado en Asia, especialmente en China, y la dependencia europea de importaciones, superiores al 90% para algunos materiales, plantean riesgos estratégicos. Las políticas como el Critical Raw Materials Act buscan reducir esta dependencia mediante objetivos de extracción, procesado y reciclaje dentro de la UE, asegurando un suministro seguro y sostenible.

Perspectivas hacia 2050

Para alcanzar los objetivos Net Zero, la demanda global de minerales críticos se multiplicará entre 3 y 6 veces antes de 2050. Este crecimiento exigirá equilibrar la expansión minera con prácticas sostenibles, innovación en reciclaje y sustitución tecnológica, garantizando la trazabilidad y el cumplimiento ambiental. La inteligencia artificial jugará un papel clave en este aspecto. Un ejemplo es el proyecto “A Targeted Machine Learning Approach towards REE Free Permanent Magnets”, en el cual se están desarrollando modelos computacionales para diseñar nuevos tipos de imanes permanentes que podrían reemplazar a los imanes de tierras raras, y que, con el tiempo, se podrían fabricar en el laboratorio. Por otro lado, abordar este desafío requiere estrategias coordinadas e integrales para fortalecer el suministro de minerales a través de colaboraciones entre la academia, la investigación, La industria, los inversores y el gobierno.

IEA 2024 (NZE) proyecta Li ×8; grafito ×4; Ni/Co/REE ×2; Cu +50% hacia 2040. A escala infraestructural 2022–2050, se estiman ~6.500 Mt de materiales de uso final (≈95% acero, aluminio, cobre) para desplegar la transición (Energy Transitions Commission). El valor agregado de minerales estratégicos podría alcanzar ~USD 400 bn en el pico de escala. Cuellos de botella: plazos mineros (10–15 años), refinado químico intensivo, permitting/ESG, reciclaje aún incipiente (imanes, grafito, SiC/GaN) y logística marítima. Palancas: acelerar minería responsable, construir refinado con socios, economía circular y diseño para reciclar, sustitución/eficiencia y trazabilidad ESG.

Conclusión

El futuro energético dependerá tanto de electrones como de átomos. El descubrimiento de materiales y la innovación de procesos, junto con la seguridad de suministro de los minerales estratégicos, será tan determinante como la capacidad de generar energía limpia. Integrar la gestión material en la planificación energética es el siguiente paso hacia una transición sostenible y autónoma.

Referencias

• IEA (2024). Global Critical Minerals Outlook 2024.

• IEA (2024). Datos de crecimiento de demanda 2023–2040.

• European Commission – Critical Raw Materials Act (CRMA) y lista 2023 de materias primas críticas/estratégicas (JRC-RMIS).

• USGS (2025). Mineral Commodity Summaries – Cobre (recursos identificados ≥1,5 Bt; no descubiertos ~3,5 Bt).

• Energy Transitions Commission (2024). Scale‑up of critical materials and resources required for energy transition.

• UNEP (2024–2025). Critical energy transition minerals – market outlook (~USD 400 bn).

• SiC (mercado de módulos 2024–2032): previsiones de mercado (CAGR ~28–30%). • Tendencias GaN y arquitectura DC en centros de datos/AI (2024–2025).

Imagen de Plata de Joachim Esche