Més enllà de l'escassetat de minerals

Encara que no les vegem, estan completament integrades en el nostre dia a dia i són imprescindibles per a la transició energètica. Els dispositius electrònics, els cotxes elèctrics i les energies renovables tenen una gran quantitat d'elements que s'extreuen de les mines. Les necessitem en gran quantitat, i les estem arrencant i arrencant. Però ja són molts els que es diuen “crítics”, cada vegada més. Hi ha suficient? D'on els traurem?


La disprosión, el neodimi, el prometi, el tantalo, el gal·li, l'arsènic, l'indi, l'estany, el liti, el cobalt, el brom, el magnesi, l'or, la plata, el coure, el grafit, el fòsfor… Gairebé segur, si no és a la mà, en la butxaca, en la bossa o en la taula. Aquests i altres són imprescindibles en els aerogeneradors i en les plaques solars. I, per descomptat, en els vehicles elèctrics.

Seria una bonica anècdota que ens adonéssim que tenim tants elements al nostre abast, alguns tan rars, si no fos pels problemes que hi ha darrere d'ells, que no són d'allò més petits. Per a començar, tenim un greu problema que té a veure amb els límits del planeta. “Si seguim a aquest ritme, i amb aquesta filosofia i model, ens queda molt poc temps”, explica clarament la investigadora de Tecnalia Maider García de Cortazar Aguirrezabal.

Maider García de Cortazar Aguirrezabal. Responsable de materials, processos i productes metàl·lics sostenibles en el centre de recerca Tecnalia.

“En aquest segle, en 23 anys, hem extret 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, aviat s'acabaran; en unes dècades”.

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

Augmenta i augmenta 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 hi ha matèries primeres que són grups minerals, com a terres rares”, ha precisat Valero. “Per tant, aviat gairebé tot el tauler periòdic serà crític”.

Alicia Valero Delgado. Investigador de la Universitat de Saragossa, expert en capital mineral del planeta.

L'escassetat de matèries primeres ja no és un problema de futur. “Hi ha problemes de subministrament amb peces i equips que tenen el seu origen en l'escassetat de matèries primeres”, explica Valero. “Necessitem un munt de matèries primeres escasses i les mines que tenim no donen tant. A més, encara que es vulguin ampliar les reserves, es necessiten entre 10 i 15 anys per a obrir una nova mina. Per tant, tenim un problema i a partir d'ara serà major”.

En l'època de la pandèmia va ser significativa la crisi dels microxip i els semiconductors. Per a Valero, no va anar només un problema conjuntural “Estem veient els símptomes d'un problema estructural, el resultat de voler créixer i créixer en un planeta finit. Quan érem pocs i els recursos eren abundants, el sistema funcionava. No obstant això, en un moment en el qual s'estan aconseguint els màxims cims d'extracció, aquests senyals d'esgotament estan generant problemes en la cadena de subministrament”.

No hi ha matèria primera per a la transició

“El problema està per sobre de nosaltres i s'ha ampliat perquè ens hem adonat que la transició ecològica és imprescindible”, ha afegit García de Cortázar. “Per a això necessitem plaques solars, aerogeneradors, electrificar la mobilitat, etc. Disposem de solucions tecnològiques, però no disposem del material necessari per a això, sobretot metalls. Hem plantejat una transició, però no hem analitzat d'on traurem aquests materials”.

un aerogenerador d'1 MW (la majoria són de més), conté 3.000 kg de coure, 780 kg de manganès, 400 kg de níquel i 14 kg de terra estranya (neodimi, praseodimi…). Ed. mstoyanov/Shutterstock.com

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, la del cobalt va augmentar un 70% i la del níquel un 40%. I, sobretot, el sector de les energies renovables està darrere d'aquests increments. De fet, 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 el 30%, el 33% i el 10% respectivament).

El mateix problema amb el cotxe elèctric, segons García de Cortázar. “A Europa hem posat una estratègia perquè els cotxes elèctrics no es tornin a produir. I la idea és crear gigafactories per a la producció de bateries allí, etc. Però no plantegem d'on portarem els metalls necessaris per a això”.

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

“El cotxe elèctric és un gran elefant de classe”, diu Valero. “És el sector que més material crític requereix. Necessita gairebé tota la taula periòdica. I, per tant, també és el sector més vulnerable, ja que està directament afectat per l'escassetat de qualsevol element”.

“A més, tenim el problema de la geopolítica”, afegeix García de Cortázar. De fet, 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 pels recursos que té en les seves terres com pel control de l'explotació i processament dels 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”, explica García de Cortázar. “Cal treballar en aquesta direcció”.

“A Europa també existeix el potencial d'extracció de matèries primeres —diu Valero—, potser no tan gran com a Sud-amèrica o Àfrica, però sí que existeix. La qüestió és que en altres països és molt més fàcil obrir les mines, perquè aquí la mineria té una gran oposició”.

Impacte de la mineria

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

Una mina de coltan en Rubaya (Congo). Ed. MONUSCO/Sylvain Liechti CC-BY-SA

“És una gran hipocresia que nosaltres no vulguem en el nostre entorn perquè té un gran impacte i que els nens congolesos el pateixin”, diu Carcia de Cortázar. No volem mines, però volem mòbils, sense veure el que hi ha darrere.

I el mateix amb els impactes ambientals. “No hi ha mineria verda o sostenible”, diu Valero. “Tots tenen impacte. Les coses es poden fer millor i cal fer-les, però aquest problema és aquí. A més, a mesura que es van explotant les mines, l'extracció de matèries primeres és cada vegada més difícil. “El pas del 0,8% d'extracció al 0,4% en una mina té conseqüències enormes sobre el consum i les emissions d'energia i aigua, que creixen exponencialment. Per això, les emissions de CO₂ de la mineria estan creixent de manera espectacular i es dispararan. Aquesta és la transició que estem fent”.

“En el nord d'Europa existeixen uns models interessants que utilitzen processos que produeixen el menor impacte possible”, ha afegit García de Cortázar. “És possible fer-ho d'una manera més sostenible i hem d'anar per aquest camí. Sempre tindrà impacte, però hem d'intentar minimitzar-ho amb la tecnologia i els recursos que tenim. No tenim una altra opció. Perquè necessitem mines”.

En el nord de Suècia es va trobar l'any passat una enorme reserva de terres rares. Se'l coneix com Per Geijer i es calcula que té 1,3 milions de tones de terres rares. Noruega, per part seva, ha donat recentment el seu permís per a començar a explorar el fons de la mar. "Totes aquestes opcions han de ser estudiades a Europa. Portem molts anys sense mirar a 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 una transició ecològica, els càlculs no la proporcionen. Valero ha investigat molt això 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. Segurament es podrà fer a Espanya també a Europa, però no hi ha mitjans per a fer-ho a tot el món”.

“El problema és plantejar la transició energètica com a continuació del que hem fet fins ara”, ha explicat. “Pintar amb l'economia verda no serveix; l'economia actual es basa en el creixement continu, com si tinguéssim recursos il·limitats. Cal canviar radicalment el model, sense renunciar al progrés, però amb una dràstica reducció en el consum de recursos”.

D'altra banda, Valero considera imprescindible posar en valor els recursos naturals reals i mesurar bé el cost de la seva extracció, no sols el cost que té actualment, sinó també el que tindrà per a les generacions futures. “Amb l'extracció indefinida d'un patrimoni natural, estem deixant als descendents sense aquest patrimoni. Com jo soc de Saragossa, poso aquest exemple: És com si venguéssim la catedral del Pilar a preu de maó. Vendríem un patrimoni històric i cultural a un preu ridícul, i per als descendents aquesta basílica no existiria. Estem venent catedrals de la naturalesa a preu de maó.

A més, considera que l'economia circular és imprescindible, però en el sentit més ampli. “Quan es parla d'economia circular, sempre es pensa en la reutilització dels recursos utilitzats, però la primera premissa és no utilitzar aquests recursos. 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 suficient matèria primera per a la transició energètica a nivell mundial. Si aconseguim implantar un model circular, potser sí. I serà imprescindible reduir el consum. No podem utilitzar tant material com vulguem, sinó per al que realment necessitem”.

Extracció de liti en el desert d'Atacama (Xile). Ed. Freedom_wanted/Shutterstock.com

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

La importància del disseny responsable

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

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

En concret, són molts els estudis que s'estan duent a terme en aquest camp. “El principal estímul de la recerca sempre ha estat aconseguir grans capacitats i bons preus. Però ara tenim un altre estímul: els materials. Per exemple, els imants fabricats amb terres rares tenen enormes capacitats. Ara, no obstant això, s'està investigant molt si es poden aconseguir imants amb capacitats interessants sense utilitzar terres rares o amb menys”.

Té clar que també en el reciclatge hi ha molt a millorar: “Avui dia, Europa porta el 100% dels imants processats de la Xina. I es recicla menys de l'1%. I no és perquè no es pugui fer, sinó perquè no es fa. No diré que es pugui reciclar el 100%, però cal augmentar molt aquest percentatge. Tenim un marge increïble. Cal crear processos i empreses per a poder reciclar”.

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

I tenen esperances. “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 una consciència i un moviment com ara. I això em dona una mica d'esperança”.

“El discurs del canvi de rumb està fent camí i, com fins ara, hem començat a sentir a Europa”, afirma Valero. “Em temo, no obstant això, que per a quan es faci alguna cosa sigui tard. Segur que vindran els canvis, perquè no hi ha una altra opció. No sé si jo ho veuré, crec que sí, però segur que els meus fills. La qüestió és com volem fer el canvi, de forma més violenta o ordenada. Si som capaços de fer-ho a temps, jo crec que podrem fer-ho més suau”.

Buletina

Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian

Bidali

Bizitza