Los metales que hacen peligrar la revolución tecnológica 'verde'

Por: | 27 de enero de 2011

Tabla periódica_Wikimedia
 
¿Qué tienen en común algunas baterías de coche eléctrico y botellas de color azul? La respuesta es que las dos utilizan cobalto, un metal raro del que se producen en el mundo unas 71.800 toneladas al año.

El cobalto también es una de las materias primas consideradas críticas para Europa, junto al antimonio, el berilio, la fluorita, el galio, el germanio, el grafito, el indio, el magnesio, el niobio, los metales del grupo del platino, las tierras raras, el tántalo o el wolframio (tungsteno). Según un informe presentado el verano pasado por la Comisión Europea, estos 14 materiales usados en tecnologías emergentes tienen una gran importancia para la economía y a la vez que un alto riesgo de escasez para el continente. Y esto ocurre, sobre todo, porque la mayor parte de su producción mundial proviene de unos pocos países: China, Rusia, República Democrática del Congo o Brasil.

Como el cobalto, son cada vez más los metales que se utilizan hoy en día para aplicaciones de todo tipo a nuestro alrededor. Sólo en un ordenador personal puede haber 30 tipos de ellos diferentes. Como incide el libro ‘Quel futur pour les métaux?’, publicado de forma reciente por dos ingenieros franceses Philippe Bihouix y Benoît de Guillebon, en 30 años la humanidad ha más que triplicado el número de metales que utiliza en la industria. Y es que las nuevas tecnologías que tanto están cambiando el mundo han provocado también una explosión de la demanda de estos materiales. Lo malo es que algunos de ellos son raros o están controlados por unos pocos países (y para mayor complicación, en las aplicaciones más punteras son requeridos de una gran pureza).

Esto que afectaría a muchos sectores, plantea una difícil cuestión para las llamadas tecnologías 'verdes': se supone que los problemas ambientales y energéticos obligan a desarrollar nuevas tecnologías, como las energías renovables o el coche eléctrico, pero estas innovaciones ‘verdes’ pueden chocar ahora con el problema de los metales. ¿Se reproducirán las tensiones del petróleo con los metales? “Queremos hacer comprender a la gente que hay que parar de pensar que la tecnología nos salvará siempre”, comenta De Guillebon, director del centro tecnológico ambiental Apesa e ingeniero especializado en metalurgia. “Hoy se tiende a considerar que como tenemos una economía financiera que no funciona, la solución está en ir a una economía ‘verde’, y como tenemos problemas con las energías fósiles pues hay que cambiar a la fotovoltaica y la eólica, pero detrás de la problemática de la energía, y del ‘peak oil’, está llegando otra muy importante que es la de los recursos naturales, en particular, la de los metales”.

El libro de los ingenieros franceses repasa la situación de los materiales más críticos:

-En el caso concreto del cobalto, sus particularidades hacen que en algunas aplicaciones sea difícil de sustituir. Además de en baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH) y de iones de litio (Li-Ion) de los coches eléctricos, también se utilizan en superaleaciones y en el circuito primario de reactores nucleares de agua a presión. En forma de óxido de cobalto, es un aditivo con el que volver azules botellas de vidrio (una moda en envases de agua mineral). Sin embargo, su importancia estratégica choca con el hecho de que la mitad de su producción provenga de la República Democrática del Congo.

-El galio y el indio son dos metales muy raros a escala planetaria claves para aplicaciones como los LED y algunas células fotovoltaicas, pero también para comunicaciones de fibra óptica, pantallas de cristal líquido o pantallas táctiles. Aunque se estima que la cantidad disponible de estos dos elementos en la Tierra es elevada, se trata de subproductos de otros metales y los recursos accesibles son limitados. Sus precios están entre 500 y 700 dólares el kilo.

-Las llamadas tierras raras no son tan raras, ni están todas en China. A pesar de su nombre, este grupo de 16 metales(1) -utilizados en aerogeneradores eólicos, motores eléctricos, bombillas de bajo consumo, pero también en  pantallas de televisión y otros muchos productos tecnológicos- es relativamente abundante y está bastante repartido en la corteza terrestre. Ahora bien, además de no haber muchos yacimientos importantes fuera de China, su explotación es complicada y tiene un especial impacto ambiental. El mantenimiento de los precios bajos por parte de China (con unas normas ambientales menos severas y una mano de obra más barata) es lo que ha provocado que el 95% de la producción de las tierras raras se concentre hoy en este país asiático. Esto ha creado una situación delicada, mas cuando China ha empezado a recortar sus exportaciones para reservarse parte de estos metales para su industria. “Los estadounidenses, que tienen tierras raras, dejaron cerrar sus minas para evitar problemas de contaminación, lo que probablemente vamos a ver en los próximos años es que vuelva a haber producción en EEUU o en Australia, pero con tierras raras que van a ser mucho más caras, pues tendrán que cumplir unas normas ambientales diferentes a las chinas”, comenta De Guillebon.

-Los metales del grupo del platino(2) resultan esenciales en una enorme cantidad de aplicaciones, pero también algunos de ellos, como el propio platino o el paladio, son metales preciosos empleados en joyería. Un teléfono móvil convencional puede contener unos 16 gramos de cobre, 0,35 gramos de plata, 34 mg de oro, 15 mg de paladio y 0,34 mg de platino. Aunque la demanda de estos metales no deja de crecer, su oferta resulta muy restringida y cerca del 90% de la producción mundial de platino se concentra en dos países: Sudáfrica y Rusia (Otro dato: los ingenieros franceses estiman que por cada tonelada de mineral se obtienen de 4 a 7 gramos de platino). Esta situación puede complicarse aún más: el platino resulta por ahora también esencial para las pilas de combustible de los coches de hidrógeno. Se utiliza como catalizador para transformar el hidrógeno y el oxígeno en electricidad. 

-Son más los metales críticos para todas las tecnologías. En el campo ambiental, otro de los casos más destacados es el litio, cuyas reservas se localizan principalmente en salares de Bolivia y Chile. El litio resulta hoy en día fundamental para las baterías de ordenadores portátiles, de teléfonos móviles y también de los coches eléctricos que se espera que empiecen a circular por las ciudades. Para los ingenieros franceses -que calculan que para una batería de coche eléctrico (con una autonomía de unos 300 kilómetros) se necesitan unos 20 kilos de carbonato de litio y unos 3 kilos de cobalto-, la suma de las necesidades de este material hacen inviable la utilización de esta tecnología para la expansión a gran escala del coche eléctrico. Por su parte, la Comisión Europea no ha incluido de momento el litio en su primera lista de materias primas críticas, pero sí indica que en los próximos diez años puede producirse un desequilibrio entre la oferta y la demanda, por lo que incide en la importancia del reciclaje. 

¿Hasta que punto la escasez de estos metales puede solucionarse mediante el reciclaje? A diferencia de otros materiales, los metales pueden reciclarse una y otra vez de forma indefinida. Así pues, en teoría se podría utilizar los metales de productos en desuso para fabricar otros nuevos. Sin embargo, existen limitaciones, como demuestran las botellas azules.

“El reciclaje puede ser una pista, pero para eso hay que concebir los productos desde el principio para que sean fácilmente reciclados, hoy no resulta sencillo recuperar los metales de un teléfono móvil”, comenta De Guillebon, que también asegura que la pureza requerida para algunas aplicaciones tecnológicas no permite a veces utilizar materiales que provengan del reciclaje.

Cerrar el círculo de los metales para que sean utilizados una y otra vez multiplica su disponibilidad (en el caso del aluminio reduce además de forma drástica el gasto de energía). Como hemos visto en Eco Lab, un ejemplo de ello podría ser lo que pasa hoy en día en España con el plomo, cuya principal fuente para la fabricación de las baterías convencionales de los coches son las propias baterías de los coches en desuso. Sin embargo, como incide el ingeniero francés, para que el reciclaje fuese realmente una solución y no un aplazamiento del problema para futuras generaciones, habría que cerrar completamente el círculo, lo que resulta imposible no sólo por las exigencias de pureza en algunos usos, sino también por otras muchas aplicaciones que van a favorecer la dispersión del material.

Con el plomo de las baterías esto ocurre cuando el metal reciclado llega a una fábrica de perdigones. Los ingenieros franceses incluyen en el libro una lista de usos dispersivos de los metales: uno son los pigmentos para colorear botellas (siendo el color también un factor limitante del reciclaje del vidrio), pero son muchos más los ejemplos en productos cosméticos, tintas, lubricantes, usos agrícolas, aditivos de los plásticos, fuegos artificiales… Aunque muchos son metales con los que no se espera tener problemas, otros sí pueden escasear en el futuro.

Reciclaje sí, pero también hay que parar de aumentar nuestro consumo. Estamos llegando al límite con los metales y hay que pensar de otro modo”, subraya el francés. “Hay dos cuestiones clave: la escasez y los aspectos geopolíticos, en Europa no tenemos metales”. “Espero que encontremos soluciones inteligentes antes de entrar en conflictos entre países”.


(1) Las tierras raras comprenden metales como el itrio y los denominados lantánidos: lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio. A veces, también se incluye el escandio.

(2) Los metales del grupo del platino son platino, paladio, rutenio, rodio, osmio e iridio.

Hay 33 Comentarios

Este es un gran problema. Creo que va a ser resuelto.

Yo creo en la tecnología como herramienta, y la tecnología es lo que se hace con ella. Si el coche eléctrico lleva cobalto en las baterías, primero habra que ver si es necesario para la batería y si lo es, habra que integrarlo en un circuito para que siempre haya cobalto disponible. La única solución a la escasez de recursos se llama RECICLAJE. Más vida para las cosas y no más cosas para la vida.

Excelente información, muchas gracias; justo el miércoles pasado, tras asistir a una charla sobre energía solar, comentaba esto mismo con unos amigos. Ahora tengo más elementos para el debate.

Comentar para quien preguntaba por el Al, si es 100% reciclable, si lo es, pero siempre que reciclas o haces algún proceso pierdes, no hay nada al 100% es por la entropía, así lo más rentable sería hacer biopilas que se alimentasen con comida y funcionasen como nosotros, ¿pero es ético usar seres vivos para hacer energía? en principio si ya que se ha hecho a lo largo de la historia, pero la pregunta sería ¿sería ético crear vida para usarla únicamente como energía? en mi opinión si ya que sería barato y ecológico y si lo que más buscamos es la supervivencia de nuestro modo de vida por encima de todo es lo que nos tocará, y usar metales lo justo que son más contaminantes en estado de oxidación cero, quizas a excepción de los altamente nobles, de lo que nos imaginamos.

¿Acaso el aluminio no pierde propiedades con el reciclaje?

Por qué no se obliga ya a que todo sea reciclable? Y a que se recicle donde se usa, y no que se envíe a Ghana para que quede allí arrumbado...

Es decir, que inventar algo nuevo, sofisticado y «eco» es positivo, pero luego a ese algo le aplicas crecimiento y difusion a millones de usuarios y resulta ser inviable o peor que lo que ya tenemos. Siempre la misma conclusión. Pero da igual, porque antes que renunciar a nada, hay que agotarlo y consumirlo TODO hasta la última gota, a ver si somos capaces de pasar de la abundancia a la inanición en un solo día.

Qué gracia me hace el comentario de Angel, «ya se les ocurrirá algo [a los científicos para poder seguir creciendo como hasta ahora]». A algunos les cuesta entender que las cuentas no salen y no hay suficiente para todos, y que tarde o temprano deberemos ser menos y/o más pobres. La frase de Angel es equivalente en todos los sentidos a las de la religión, con sus «si Dios quiere...», «esperamos de la divina providencia...», siempre como máscara de ignorancia o irresponsabilidad. El reto científico de verdad sería que todo el mundo llegara a entender la función exponencial y comprender así la sinrazón del crecer un X% anual para siempre.

Angel, te recomiendo que visites la web de Twenergy.com y te emborraches de su wishful thinking.

"¡Ya se les ocurrirá algo como han hecho con el petroleo!!!!"
Deberías haber puesto :-)), porque si lo escribiste en serio, no tienes ni idea. NO hay substituto para el petróleo, y mucho menos como combustible para el transporte. Decenas de millones de españoles perecerán debido al Pico Petrolero, que ha causado la Gran Depresión 2 que vivimos y se acentúa.

Hemos estado reflexionando en los Dialogos de Puchi sobre esta interesante entrada y la conclusión es que deberíamos coger la goma de borrar y empezar por el principio. Echadle un ojo y dadnos vuestra opoinión.

http://puchilogos.blogspot.es/

Para Eli (27/01, 16:00), dices: "dónde estaremos en 20 o 30 años. Esperemos que no sea en un sitio aún peor." ¿Así que crees que estamos en un sitio malo (en el espaciotiempo)? Propónnos entonces uno mejor. Si yo tuviera que escoger dónde y cuándo vivir sería aquí y ahora. Nunca ha habido tanta gente alimentada, mínimamente educada y médicamente atendida como ahora. Sin embargo, nuestro ritmo de consumo es insostenible. Pero eso no quiere decir que las próximas generaciones vivirán "peor". No necesariamente sus condiciones serán peores, pero sí que necesariamente consumirán menos.

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Sobre el blog

Como si mirásemos por el ocular de un microscopio, Ecolaboratorio es un blog ambiental que trata de ver más de cerca todo aquello que nos rodea. En este particular laboratorio se buscan respuestas a las cuestiones más enrevesadas que nos asaltan de forma cotidiana.

Sobre el autor

Clemente Álvarez

(Madrid, 1973) es un periodista especializado en medio ambiente y ciencia. Colaborador de El País desde 2004, le entusiasma mezclar elementos de la ecología con reactivos de la energía y la economía, aunque la fórmula pueda resultar inflamable.

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