Publicación de informe: “Requerimientos minerales de la transición energética”

La organización Ecologistas en Acción nos encargó la elaboración de un informe divulgativo sobre la problemática de los requerimientos minerales asociados a la transición energética, un tema que ocupa y preocupa a esta organización ecosocial (como demuestran la frecuencia y calidad de los informes publicados por su Área de Minería), y que en el GEEDS venimos trabajando de forma intensa en los últimos años.

El informe elaborado constituye así una síntesis de los últimos trabajos publicados en el seno del grupo en relación a los requerimientos minerales de las principales tecnologías de la transición energética (eólica, solar y baterías eléctricas), en su mayoría ya publicados en revistas científicas de revisión por pares. Y es que estas tecnologías son imprescindibles para la transición a un sistema energético sostenible, pero dependen de recursos no renovables para su funcionamiento. La cuestión de la abundancia o escasez de minerales es siempre relativa a la demanda que hagamos de ellos y la disponibilidad que haya en la corteza terrestre y cómo de accesible sea extraerlos con la tecnología y el contexto económico dados. En este informe se aplica nuestro modelo de evaluación integrada MEDEAS-World para proyectar las demandas de minerales asociadas a las principales tecnologías energéticas de solar fotovoltaica, solar de concentración, eólica y baterías eléctricas en 3 escenarios de futuro con el horizonte de 2050. Nos centramos en este informe en los 22 minerales más relevantes por razones de criticidad: aluminio, cadmio, cromo, cobalto, cobre, estaño, galio, grafito, indio, hierro/acero, litio, magnesio, manganeso, molibdeno, níquel, plata, plomo, selenio, telurio, titanio, vanadio y zinc. Durante estos 25 años se debería haber realizado el grueso de la transición energética mundial si queremos evitar los peores escenarios de impactos climáticos y desequilibrio de la biosfera. Además, se trata de un horizonte razonable para proyectar actuales tecnologías, ya que el desarrollo y difusión de nuevas tecnologías es un proceso con una considerable inercia; como para que los actuales valores de reservas y recursos minerales nos sirvan de referencia útil.

Tabla 1: Fuentes usadas para cada tecnología para los parámetros técnicos e intensidades materiales.

En un escenario de “Crecimiento Verde”, muchos de estos minerales dispararían su demanda extraordinariamente para suministrar minerales para la construcción de nuevas infraestructuras de captación de energías renovables y almacenamiento eléctrico, lo que arroja dudas sobre la viabilidad a la transición a las energías renovables tal y como se plantea actualmente desde las instituciones nacionales e internacionales principales. Aunque algunas instituciones internacionales reconocen la problemática de la criticidad de los materiales, en general suelen plantea que ésta podrá ser abordada mediante reformas que fomenten una “Economía Circular” que permita cerrar los ciclos y aumentar todo lo posible las tasas de reciclado mediante buenas prácticas y ecodiseños. La definición de esta “Economía Circular” es ambigua y destacamos que se plantea de forma parcial y obviando factores como que existe una incompatibilidad entre una transición muy rápida y la mejora de las tasas de reciclado puesto que son necesarias innovación, cambios profundos en los procesos de diseño y productivos además de los culturales y sistémicos (fomentando por ejemplo diseños que permitan la recuperación de minerales en vez de mejores prestaciones técnicas o menor coste).

El escenario de “Decrecimiento” simulado en este informe, además de producir muchas menos emisiones GEI, es que representa una opción mucho menos intensiva en materiales pero que todavía requeriría de una importante actividad minera para cubrir las necesidades de materiales que aún no están dentro de la economía, o que también tienen otros usos. En particular, no se evitaría la superación de las reservas estimadas actualmente para algunos materiales importantes como el cobalto, cobre, níquel o plata, y para varios recursos como indio, molibdeno, níquel, selenio y telurio.

Figura 1: Extracto de la Figura 8 del informe. Extracción acumulada (2015-2050) de materiales desagregada para tecnologías energéticas (solar CSP, solar FV, eólica y baterías eléctricas) y resto de la economía en comparación al nivel de recursos actuales para cada escenario: Tendencias (B), Crecimiento Verde (D) y Decrecimiento (F). Los paneles mostrados son una ampliación que se centra en ratios < 250% (2.5 veces).

Los resultados presentados en este trabajo tienen dos lecturas principales: por un lado, la transición a las energías renovables incrementará la presión para la extracción de recursos mineros, con todos los graves problemas que el extractivismo acarrea en las poblaciones locales. Por otro lado, la insuficiencia de las actuales reservas conocidas para cubrir la futura demanda de algunos de los minerales actualmente empleados incrementará las presiones para hacer avanzar la frontera extractiva a otras zonas, como está de hecho ocurriendo recientemente en la UE y España. Ambos problemas serían mucho más acuciantes en el caso del escenario basado en el “Crecimiento Verde”.

Existen una diversidad de medidas políticas que se podrían poner en marcha para reducir todo lo posible la demanda de materiales primarias (a extraer de la mina), y en caso de no poder evitarse, minimizar los impactos ambientales y sociales. Todas ellas pasan por el diseño de una política integral y transversal que tenga en cuenta todos los sectores y demandas de bienes y servicios de la economía; y obviamente a grandes escalas geográficas puesto que las reservas y los mercados de materiales son hoy en día mayormente internacionales. En este sentido, para reducir la demanda de extracción primaria de materiales, se pueden proponer las siguientes líneas estratégicas de acción en las esferas sociocultural, político-económica, de consumo y técnica, ya toda acción resultante en una reducción de la demanda de energía redundará en último término en una reducción de la demanda de materiales; así como una serie de medidas más concretas en el sector de gestión de materiales, como por ejemplo, promover la I+D de tecnologías basadas en materiales abundantes, fomentar el ecodiseño y estandarización de productos para facilitar la reparabilidad y reciclaje, la mejora de los procesos industriales para reducir el residuo durante la fabricación de piezas y equipos, el incremento de las tasas de reciclado al final de la vida útil y establecimiento de contenidos mínimos obligatorios de metales secundarios en la fabricación de los nuevos dispositivos, el fomento de la minería urbana, la creación de empresas públicas que impulsen la industria de la recuperación y el reciclaje de minerales para afrontar el hecho de que hoy en día los metales vírgenes son más económicos que los reciclados, medidas fiscales, restricciones al comercio internacional o medidas para controlar y limitar la extracción primaria.

Un placer contribuir al conocimiento general de esta problemática tan importante, y un agradecimiento especial a mis compañeros de GEEDS Carlos de Castro, Daniel Pulido y Fernando Frechoso, co-autores de los trabajos publicados y por sus comentarios y suporte para realizar el informe.

Iñigo Capellán Pérez

Referencias

• Informe completo: “Requerimientos minerales de la transición energética”. Área de minería de Ecologistas en Acción. https://www.ecologistasenaccion.org/284386/el-crecimiento-economico-hace-inviable-la-transicion-energetica-por-insuficiencia-de-recursos-minerales/

de Castro, C., Capellán-Pérez, I., 2020. Standard, Point of Use, and Extended Energy Return on Energy Invested (EROI) from Comprehensive Material Requirements of Present Global Wind, Solar, and Hydro Power Technologies. Energies 13, 3036. https://doi.org/10.3390/en13123036

Pulido-Sánchez, D., 2022. Requerimientos materiales y EROI de las tecnologías fotovoltaicas en la transición energética (Trabajo Fin de Máster). Universidad de Valladolid.

Pulido-Sánchez, D., Capellán-Pérez, I., Castro, C. de, Frechoso, F., 2022. Material and energy requirements of transport electrification. Energy Environ. Sci. https://doi.org/10.1039/D2EE00802E