27/01/2011 - Los metales que hacen peligrar la revolución tecnológica 'verde'

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Los metales que hacen peligrar la revolución tecnológica 'verde'

¿Qué tienen en común algunas baterías de coche eléctrico y botellas de color azul? La respuesta es que los 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 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 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 qué 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 círculode 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… Muchos son metales con los que no se espera tener problemas, pero 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”.

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