EXCLUSIVO 24

LA RECONVERSIÓN

Minerales críticos en la transición hacia una energía limpia

Días atrás Urgente24 publicó fragmentos del informe de la Agencia Internacional de Energía (Internacional Energy Agency) que, en el marco de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico, formuló consideraciones a sus países integrantes para alcanzar las metas de no contaminación y reconversión de la matriz energética en 2050. Sin embargo, ese tema tan importante en materia de recursos naturales, su elaboración y el desarrollo de nuevas tecnologías pasó desapercibido para muchos de los líderes de opinión de la Argentina. Merece un análisis más profundo. Es el objetivo del siguiente texto:

Un sistema energético alimentado por tecnologías de energía limpia difieren profundamente de uno cuyas fuentes son los hidrocarburos tradicionales. Las plantas de energía solar fotovoltaica, los parques eólicos y los vehículos eléctricos generalmente requieren mayores cantidades de minerales para su construcción que sus contrapartes alimentados a combustibles fósiles. 

Un típico auto eléctrico requiere  seis veces el monto de minerales que un auto convencional y un parque eólico en tierra utiliza nueve veces más minerales que una planta accionada a gas. Desde 2010 la cantidad de minerales promedio necesarios para la construcción de plantas de generación, se incrementó en un 50% copiando la evolución de las nuevas inversiones en energías renovables. 

Los tipos de minerales utilizados varían con la tecnología. Litio, níquel, cobalto, manganeso y grafito son cruciales para el rendimiento de una batería, su duración y densidad energética. 

Las 'tierras raras' son esenciales para los imanes permanentes que se integran a las turbinas de viento y motores de vehículos eléctricos. El cobre es una pieza fundamental para las tecnologías relacionadas con la electricidad. Una red de tendido eléctrico requiere de enormes cantidades de este material y aluminio.

Hasta mediados de 2010, el mercado de minerales veía al sector energético como un actor marginal en el circuito de la demanda. 

Con el correr de los años, la transición fue ganando espacio hasta llegar al momento actual donde las tecnologías de energía limpia se están convirtiendo en el mayor segmento de demanda, estimándose que  de seguir esta dinámica, el mundo duplicará sus requerimientos para el 2040. 

No obstante, si los esfuerzos de las naciones se concentran en alcanzar los objetivos fijados en el Acuerdo de París para cambio climático (incremento de temperatura muy por debajo de 2ºC), entonces la IEA proyecta que los requerimientos de minerales para tecnologías de energía limpia se cuadruplicarán para 2040, mientras que si el objetivo final es alcanzar el 0ºC de incremento en la temperatura para 2050, entonces la demanda de minerales se multiplicará por seis en 2040, respecto a los valores actuales. 

En la medida que los países aumenten sus esfuerzos para reducir emisiones, será necesario que estos nuevos sistemas energéticos sean seguros y capaces para adaptarse a los diferentes cambios. Una confirmación de los Acuerdos de París. En ese sentido, quitaría volatilidad a las inversiones en este mercado y harían más fluido el aporte de capital a nuevos proyectos.

Para alcanzar estos objetivos algunos sectores, como el de vehículos eléctricos y de baterías como reserva de energía, serán los que crecerán con mayor fuerza alcanzando, por lo menos, treinta veces la demanda actual para 2040. 

El litio tendrá el mayor crecimiento en este sector con valores por encima de las cuarenta veces, seguidos por grafito, cobalto y níquel (entre 20 – 25 veces). La expansión de las redes eléctricas para abastecer la demanda  requerida será más del doble que la demanda actual.  

Alta concentración geográfica de la producción 

Comparativamente la producción de varios minerales necesarios para la transición energética está más concentrada que las de gas o petróleo. La producción de litio, cobalto y  tierras raras está focalizada en 3 naciones que controlan las tres cuartas partes del abastecimiento mundial. 

En algunos casos, una sola nación es responsable de aproximadamente la mitad de la producción mundial. 

Para 2019 la República Democrática del Congo y la República Popular de China eran responsables de casi el 70% y 60% de la producción global de cobalto y 'tierras raras', respectivamente. 

El nivel de concentración es aún mayor para las operaciones de procesamiento, donde China posee un 35% de la capacidad de refinación mundial de níquel, de entre 50-70 para litio y cobalto y de casi 90% para tierras raras. Tal nivel de concentración en las cadenas de abastecimiento incrementan los riesgos que pudieran surgir por problemas de entrega física de los componentes, restricciones de mercado u otros desarrollos en los mayores países productores.  

Según los análisis de la IEA un proyecto minero toma 16,5 años en promedio desde su descubrimiento hasta su primera producción, lo cual genera interrogantes acerca de la habilidad de abastecer un mercado si la demanda crece en forma rápida. Así, si las compañías demoran sus inversiones en nuevos proyectos a la espera de un déficit de mercado en cuanto a su abastecimiento, entonces  esto llevará a períodos prolongados de tensión en el mercado y volatilidad en los precios.

Dentro de los aspectos a considerar con atención en el análisis de la problemática están los relacionados con el impacto ambiental de la minería y sus consecuencias sociales. 

En tal sentido los postulados relativos al cuidado del medio ambiente tienen un alto nivel de aceptación, donde tanto el público consumidor como los inversores no aceptan ser integrantes de una cadena de abastecimiento de minerales que no hayan sido producidos en forma sustentable y responsable.

Por su ubicación geográfica, las fuentes de producción de minerales presentan una alta exposición a riesgos climáticos. Cobre y litio son particularmente vulnerables al estrés hídrico dado su alta necesidad de requerimientos de agua. Más del 50% de la producción de litio y cobre están concentradas en áreas con altos niveles de estrés hídrico. 

Varias regiones de los mayores productores como Australia, China y África son susceptibles de soportar calores extremos o inundaciones, lo cual genera un desafío enorme para asegurar un abastecimiento seguro.

Hay significativas diferencias entre la seguridad en el abastecimiento de petróleo y de minerales. En el supuesto de una crisis de petróleo todos los conductores, sean de automóviles o de camiones, se verán afectados por los altos precios del combustible. 

Por el contrario, una reducción en las disponibilidades o un salto abrupto en los precios de los minerales, solo tendrá impacto en los nuevos vehículos o paneles solares, no los existentes ya que no requieren nuevos materiales para su funcionamiento. 

Adicionalmente, el uso de derivados del petróleo para quemar en motores de combustión interna, significa que un renovado abastecimiento de materia prima es necesario para la continua operatoria de las destilerías instaladas, mientras que los minerales son parte de la infraestructura con un potencial de ser recuperados y reciclados.

La reducción en el uso intensivo de materiales y el incentivo de sustitución en algunos de ellos a través de la innovación tecnológica puede también jugar un papel importante en aliviar cierta falta de producto y reducción de costos. 

A modo de ejemplo, se señala que en el caso de las baterías de ión-litio, éstas han reducido sus costos en un 90%  cuando se compara con la década pasada, mientras que una reducción del orden de 40%-50% en el uso de plata y silicio en paneles solares en el mismo período ha permitido un crecimiento vertiginoso en el desarrollo de la energía fotovoltaica. 

Reciclado, cadena de abastecimiento confiable y sustentable serán esenciales

El reciclado quita presión sobre el abastecimiento primario. Para metales a granel, las prácticas de reciclado están bien desarrolladas pero no así para ciertos elementos utilizados en este campo de la energía como son el litio y las tierras raras. 

No obstante, la aparición de mayores volúmenes de desechos de la industria de tecnologías limpias como ser baterías y turbinas de viento, puede cambiar este panorama.  Para el 2030 ya estarán disponibles para su reciclado las primeras baterías que hayan alcanzado el fin de su primera vida útil. 

El reciclado no eliminará la necesidad de continuas inversiones en nuevas fuentes de abastecimiento que permitan alcanzar los objetivos propuestos, pero se estima que para 2040 los volúmenes de cobre, litio, níquel y cobalto de baterías desechadas podría reducir el abastecimiento de nuevos requerimientos de estos minerales en un 10%.

Evaluaciones periódicas de los mercados y el análisis de posibles escenarios de estrés, combinado con ejercicios de respuesta ante la emergencia (la IEA tiene varios de estos programas de respuesta a una emergencia) puede ayudar a los gobiernos a identificar potenciales puntos de debilidad de la cadena, evaluar el potencial impacto y proveer las medidas correctivas necesarias. Tales programas deben ser cuidadosamente diseñados, basados en una detallada revisión de potenciales vulnerabilidades.

Si bien no se puede negar la existencia de emisiones a lo largo de la cadena de abastecimiento las ventajas sobre el clima de las tecnologías para energías son innegables. Los GEI del ciclo de vida total para vehículos eléctricos son de alrededor de la mitad comparado con un motor de combustión interna en promedio, con el potencial de una reducción adicional de 25% si el abastecimiento de electricidad se realiza con energía bajo en carbono. 

Mientras que la transición de minerales a energía tienen emisiones de alta intensidad, una larga variación in las huellas de carbono de los diversos integrantes de esta cadena sugiere que hay formas de minimizar estas emisiones a través de cambios en el tipo de combustible utilizado durante el proceso, electricidad producida con combustibles renovables y con mejoras en la eficiencia. 

Integrar todas las cuestiones medioambientales en las etapas iniciales de la planificación de un proyecto puede ayudar a asegurar prácticas sustentables a lo largo del ciclo de vida del proyecto.

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