Més enllà de l'escassetat de minerals

2024/03/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Geologia
• Energia berriztagarriak
• Ingurumena

Disprosión, neodimi, prometio, tantalo, gal·li, arsènic, indi, estany, liti, cobalt, brom, magnesi, or, plata, coure, grafit, fòsfor… Gairebé segur que tots ells si en aquests moments no són a les teves mans, en la butxaca, en la bossa o en la taula. Aquests i altres són imprescindibles en aerogeneradors i plaques solars. I, per descomptat, en els vehicles elèctrics.

Una curiositat interessant seria adonar-se dels elements que tenim al nostre abast, alguns tan rars, si no fos pels problemes que hi ha darrere, que no són de tota mena. En primer lloc, tenim un greu problema relacionat amb les fronteres del planeta. “Si seguim a aquest ritme, amb aquesta filosofia i amb aquest model, ens queda molt poc temps”, assegura la investigadora de Tecnalia, Maider García de Cortazar Aguirrezabal.

“Aquest segle, en 23 anys, hem arrencat tant com el que està registrat en tota la història”, explica Alicia Valero Delgado, investigadora de la Universitat de Saragossa. “Això és així en el cas del coure, del níquel i, en general, de totes les matèries primeres minerals. El ritme és tan salvatge que, si no trobem noves reserves, s'esgotaran aviat, durant dècades”.

“I no és només el cas d'uns estranys elements”, explica Valero. “El coure, per exemple, el coneixem tots i és bastant abundant en si mateix, però com volem electrificar-lo, necessitem el coure per a tot. I ja tenim escassetat en les mines”.

Augment i augment de la llista de matèries primeres crítiques. En la llista de la Unió Europea de 2011 eren 14, en la de 2023 són 34. “Els elements són més perquè algunes matèries primeres són grups minerals, per exemple terres rares”, matisa Valero. “Per tant, aviat serà crítica gairebé tota la taula periòdica”.

L'escassetat de matèries primeres ja no és un problema de futur. “Hi ha problemes de subministrament amb diferents peces i equips, l'origen dels quals està en l'escassetat de matèries primeres”, assegura Valero. “Necessitem un munt de matèries primeres escasses i les mines que tenim no aporten tant. A més, encara que es vulgui ampliar les reserves, es triga entre 10 i 15 anys a obrir una nova mina. Per tant, tenim un problema i d'ara endavant serà més gran”.

Durant la pandèmia va ser significativa la crisi dels microxips i semiconductors. Valero creu que no va ser només un problema conjuntural: “Estem veient els símptomes d'un problema estructural, de voler créixer i créixer en un planeta finit. Quan érem pocs i els recursos eren abundants, el sistema funcionava. Però, en arribar als pics màxims d'extracció, aquests senyals d'esgotament estan causant problemes en la cadena de subministrament”.

Sense matèria primera de transició

“El problema està damunt i s'ha incrementat perquè ens hem adonat que la transició ecològica és fonamental”, afegeix García de Cortazar. “Per a això necessitem plaques solars, aerogeneradors, electrificació de la mobilitat, etc. Tenim solucions tecnològiques, però no tenim el material necessari, sobretot els metalls. Hem plantejat una transició, però no hem analitzat d'on traurem aquests materials”.

Segons l'informe publicat l'any passat per l'Agència Internacional de l'Energia (IEA), la demanda de matèries primeres crítiques es va duplicar entre 2017 i 2022. La demanda de liti es va triplicar, el de cobalt va augmentar un 70% i el de níquel un 40%. I, sobretot, darrere d'aquests increments està el sector de les energies renovables. Aquest sector va consumir en 2022 el 56% de la producció mundial de liti, el 40% del cobalt i el 16% del níquel (en 2017 van ser 30, 33 i 10% respectivament).

El problema amb el cotxe elèctric és el mateix, segons García de Cortazar. “A Europa hem posat una estratègia per a introduir cotxes elèctrics i no produir més altres. I es tracta de crear gigafactorías per a produir les bateries en elles, etc. Però no hem plantejat d'on portem els metalls necessaris”.

Els cotxes elèctrics necessiten sis vegades més metalls crítics que els de combustió. Segons l'EIA, la bateria d'un cotxe elèctric convencional conté 40 kg de níquel, 24 kg de manganès, 13 kg de cobalt i 9 kg de liti (varia molt segons el tipus i grandària de la bateria, per exemple, els Tesla Model S tenen 62 kg de liti). Per al motor necessiten mig quilo de neodimi i més de 50 quilos de coure per a completar la xarxa de cables. Els cotxes elèctrics són mines amb rodes.

“El cotxe elèctric és el gran elefant de l'habitació”, diu Valero. “És el sector que més materials crítics requereix. Requereix gairebé tota la taula periòdica. I, per tant, també és el sector més vulnerable, perquè l'escassetat de qualsevol element l'afecta directament”.

“A més tenim el problema de la geopolítica”, afegeix García de Cortazar. A Europa gairebé tot el material crític s'importa. I molts materials estan concentrats en pocs països. En l'actualitat, la Xina té el monopoli de la majoria de les matèries primeres crítiques, tant per disposar de recursos en les seves terres com per controlar l'explotació i el processament de recursos d'altres països.

Per a fer front a aquesta situació, la Comissió Europea va presentar l'any passat el Projecte de Llei de Matèries primeres Crítiques. L'objectiu és reforçar les capacitats de la UE en tota la cadena de subministrament de matèries primeres. “Fins ara s'han centrat en la descarbonització i la transició ecològica, i ara sembla que s'han adonat”, assegura García de Cortazar. “Cal treballar en aquesta direcció”.

“A Europa també hi ha potencial d'extracció de matèries primeres —diu Valero—, potser no tant a Sud-amèrica com a Àfrica, però sí. La veritat és que en altres països és molt més fàcil obrir les mines, perquè aquí la mineria té un gran rival”.

Impacte miner

I és que un altre dels problemes que té la mineria és el seu alt impacte tant en el medi ambient com en les condicions de vida de les persones del lloc i, en molts casos, en els drets humans.

“La hipocresia és que nosaltres no vulguem en el nostre entorn perquè té un gran impacte i que els nens del Congo la pateixin”, diu Carcia de Cortazar. No volem mines, però volem mòbils sense veure què hi ha darrere.

I el mateix amb els impactes ambientals. “No hi ha mineria verda o sostenible”, afirma Valero. “Tots tenen impacte. Les coses es poden i han de fer millor, però aquest problema és aquí. A més, l'explotació minera dificulta l'extracció de matèries primeres. “El pas d'un 0,8% a un 0,4% de l'extracció en una mina té conseqüències tremendes en el consum d'energia, aigua i abocaments, que creixen exponencialment. Per això, les emissions de CO₂ de la mineria estan creixent de manera espectacular. Quina transició que estem fent”.

“En el nord d'Europa hi ha models interessants que utilitzen processos que generen el menor impacte possible”, afegeix García de Cortazar. “Fer-ho de forma més sostenible és possible i hem d'anar per aquest camí. L'impacte serà sempre, però hem d'intentar minimitzar-lo amb la tecnologia i els recursos disponibles. No tenim més opcions. Perquè necessitem mines”.

En el nord de Suècia es va descobrir l'any passat una enorme reserva de terres rares. Se'n va dir Per Geijer i calculen que té 1,3 milions de tones de terres rares. Noruega, per part seva, ha autoritzat recentment l'inici de l'exploració del fons marí. “Totes aquestes possibilitats cal analitzar-les a Europa. Portem molts anys sense mirar tot això, com si no fos el nostre problema”, diu García de Cortazar.

Necessitat de reducció

Tenint en compte la quantitat de matèria primera necessària per a la transició ecològica, els càlculs no ho proporcionen. Valero ho investiga molt i ho té clar: “A tot el món no es podrà fer la transició energètica que s'ha plantejat en el nord global si les reserves no augmenten molt. Això és una evidència. A Espanya probablement també a Europa, però no hi ha recursos per a fer-ho a tot el món”.

“El problema és plantejar la transició energètica com a continuació de l'anterior”, explica. “Pintar de verd no val, perquè l'economia actual es basa en el creixement continu, com si tinguéssim recursos il·limitats. Cal canviar el model d'arrel, sense renunciar al progrés, però amb una reducció dràstica en el consum de recursos”.

D'altra banda, Valero considera imprescindible posar en valor els recursos naturals i mesurar bé el cost de la seva extracció, no sols el cost actual sinó també el cost per a les generacions futures. “L'extracció indefinida d'un patrimoni natural està deixant als descendents sense aquest patrimoni. Com jo soc de Saragossa poso aquest exemple: La catedral del Pilar és com si la venderamos a preu de maó. Vendríem un patrimoni històric i cultural a un preu irrisori, i per als successors aquesta basílica no existiria. Estem venent catedrals de naturalesa a preu de maó.

A més, considera que l'economia circular és imprescindible, però en el sentit més ampli. “En parlar d'economia circular, sempre es pensa en la reutilització dels recursos utilitzats, però la primera premissa és que no els utilitzi. El primer objectiu ha de ser utilitzar menys recursos. I després, sí, recuperar l'utilitzat. No podem seguir amb aquesta barbaritat d'usar i tirar, perquè no hi ha recursos suficients”.

En això coincideix García de Cortazar: “Amb el model lineal actual, no hi ha suficients matèries primeres per a una transició energètica mundial. Si aconseguim establir un model circular, potser sí. I serà imprescindible reduir el consum. No podem utilitzar tants materials com vulguem, sinó per a coses que realment necessitem”.

Així, per a solucionar la situació caldria canviar moltes coses. “Cal canviar el model, reduir el consum, buscar i explotar més recursos, al mateix temps que cal treballar molt en el reciclatge i en l'ecodisseny”.

Importància del disseny responsable

L'ecodisseny és clau, d'una banda, perquè és imprescindible per a poder recuperar i reciclar al màxim. “Fins ara s'ha produït i produït sense preocupar-se de la fi de vida dels productes”, ha denunciat Valero. “En acabar la vida d'un mòbil, per exemple, no saps quins materials té, on estan, com es poden separar… i cada model és diferent. Així estem perdent materials crítics. Això cal canviar-ho i dissenyar-ho des del principi perquè es pugui reciclar”.

García de Cortazar destaca un altre aspecte important de l'ecodisseny: “No sols és pensar com desmuntarem i reciclar després, sinó si els materials que utilitzem al principi o si es poden utilitzar altres alternatives. Aquí hi ha un món tremend per a investigar”.

De fet, són moltes les recerques que s'estan realitzant en aquest camp. “Els principals estímuls de la recerca han estat sempre aconseguir altes capacitats i bons preus. Ara tenim un altre esperó: els materials. Per exemple, els imants amb terres rares tenen enormes capacitats. Però ara s'està investigant molt si es poden aconseguir imants d'interessants capacitats sense utilitzar terres rares o utilitzant menys”.

És clar que hi ha molt a millorar en el reciclatge: “En l'actualitat, Europa porta el 100% dels imants de la Xina, processaments. I es recicla menys de l'1%. I no perquè no es pugui, sinó perquè no es fa. No diré que es pugui reciclar el 100%, però aquest percentatge cal incrementar-lo molt. Tenim un marge enorme. Cal crear processos i empreses que permetin reciclar”.

No obstant això, tots dos experts tenen clar que amb el reciclatge no se solucionarà el problema. “Necessitarem totes les altres solucions”, subratlla García de Cortazar. “Encara que a ningú li agradi, necessitarem més mines. Però el model ha de ser circular i jo crec que la solució més ràpida seria reduir el consum”. Valero també ho diu clar: “Primer la reducció, després l'economia circular i finalment la mineria local”.

I tenen esperança. “La situació és realment greu, però estic veient moviments molt importants”, diu García de Cortazar. “Porto més de vint anys investigant i mai he vist tanta consciència i moviment com ara. I això em dona una mica d'esperança”.

“El discurs del canvi de rumb està fent camí i, a diferència del que fins ara hem fet, també hem començat a escoltar a Europa”, diu Valero. “Em temo, no obstant això, que quan es faci alguna cosa no sigui tard. Segur que arribaran els canvis, perquè no hi ha una altra alternativa. No sé si jo ho veuré, crec que sí, però els meus fills segur. Es tracta de com volem fer el canvi, d'una manera violenta o més ordenada. Si som capaços de fer-ho a temps, jo crec que podrem fer-ho més suau”.