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Dec 01, 2023

Sí, tenemos suficientes materiales para alimentar al mundo con energía renovable.

No nos quedaremos sin ingredientes clave para la acción climática, pero la minería tiene ramificaciones sociales y ambientales.

Para alimentar al mundo con energía renovable se necesitarán muchas materias primas. La buena noticia es que, cuando se trata de aluminio, acero y metales de tierras raras, hay mucho para todos, según un nuevo análisis.

En el Acuerdo de París de 2015, los líderes mundiales establecieron el objetivo de mantener el calentamiento global por debajo de 1,5 °C, y alcanzar ese objetivo requerirá la construcción de mucha infraestructura nueva. Incluso en los escenarios más ambiciosos, el mundo tiene suficientes materiales para alimentar la red global con energías renovables, encontraron los investigadores. Y la extracción y el procesamiento de esos materiales no producirán suficientes emisiones para calentar el mundo más allá de los objetivos internacionales.

Todas estas buenas noticias tienen un inconveniente. Si bien técnicamente tenemos suficientes materiales que necesitamos para construir infraestructura de energía renovable, en realidad extraerlos y procesarlos puede ser un desafío. Si no lo hacemos responsablemente, conseguir que esos materiales se puedan utilizar podría provocar daños medioambientales o incluso violaciones de derechos humanos.

Para comprender mejor las demandas materiales necesarias para alcanzar los objetivos climáticos, los investigadores analizaron 17 de los materiales clave necesarios para generar electricidad con bajas emisiones. Estimaron la cantidad de cada una de esas sustancias que se necesitaría para construir una infraestructura más limpia y las compararon con estimaciones de cuánto de esos recursos (o las materias primas necesarias para producirlos) están disponibles en reservas geológicas. Las reservas geológicas incluyen el material total del planeta que se puede recuperar económicamente.

La mayoría de las tecnologías renovables requieren algunos materiales a granel como aluminio, cemento y acero. Pero otros también necesitan ingredientes especiales. Los paneles solares funcionan con polisilicio, mientras que las turbinas eólicas necesitan fibra de vidrio para sus palas y metales de tierras raras para sus motores.

Los requisitos de materiales varían según el tipo de nueva infraestructura que construyamos y la rapidez con la que la construimos. Para los escenarios de acción climática más ambiciosos, se podrían necesitar casi 2 mil millones de toneladas métricas de acero y 1.3 mil millones de toneladas métricas de cemento para infraestructura energética de aquí a 2050.

La producción de disprosio y neodimio, metales de tierras raras utilizados en los imanes de las turbinas eólicas, deberá cuadruplicarse en las próximas décadas. El polisilicio de grado solar será otro producto de moda, y se prevé que el mercado global crecerá un 150% de aquí a 2050.

Pero para cada escenario que examinó el equipo, los materiales necesarios para mantener el mundo por debajo de 1,5 °C de calentamiento representan "sólo una fracción" de las reservas geológicas del mundo, dice Seaver Wang, codirector del equipo de clima y energía de Breakthrough. Institute y uno de los autores del estudio, que fue publicado en la revista Joule esta semana.

El camino a seguir para la acción climática es estrecho, pero una mirada cercana a los datos de emisiones proporciona algunas razones para ser optimistas.

Habrá consecuencias por excavar en esas reservas. Los investigadores descubrieron que el impacto de las emisiones derivadas de la minería y el procesamiento de estos materiales cruciales podría alcanzar un total de hasta 29 gigatoneladas de dióxido de carbono de aquí a 2050. La mayoría de esas emisiones se atribuyen al polisilicio, el acero y el cemento.

Las emisiones totales de la minería y el procesamiento de esos materiales son significativas, pero en los próximos 30 años suman menos de un año de emisiones globales de combustibles fósiles. Ese costo inicial de las emisiones será más que compensado por los ahorros provenientes de tecnologías de energía limpia que reemplazan a los combustibles fósiles, dice Wang. Los avances en la reducción de las emisiones de la industria pesada, como la del acero y el cemento, también podrían ayudar a reducir el impacto climático del establecimiento de infraestructuras de energía renovable.

Este estudio sólo se centró en tecnologías que generan electricidad. No incluía todos los materiales que se necesitarían para almacenar y utilizar esa electricidad, como las baterías de los vehículos eléctricos o el almacenamiento en la red.

Se espera que la demanda de materiales para baterías se dispare de aquí a 2050. La producción anual de grafito, litio y cobalto deberá aumentar en más de un 450% con respecto a los niveles de 2018 para satisfacer la demanda esperada de automóviles eléctricos y almacenamiento en red, según un estudio de 2020 del Banco Mundial.

Incluso considerando los materiales de las baterías, la conclusión básica es la misma, dice Wang: las reservas mundiales de los materiales necesarios para la infraestructura de energía limpia son suficientes incluso para los escenarios de mayor demanda.

Sacarlos del suelo será la parte complicada. El aumento de la producción de algunos materiales, especialmente los necesarios para las baterías, presentará desafíos sociales y ambientales.

"Hay una subestimación de lo que debe suceder en la minería", dice Demetrios Papathanasiou, director global de energía y industrias extractivas del Banco Mundial.

Tomemos como ejemplo el cobre: ​​el mundo ha extraído alrededor de 700 millones de toneladas métricas de cobre desde que comenzamos a extraerlo hace miles de años. Necesitaremos extraer otros 700 millones de toneladas métricas sólo en las próximas tres décadas, dice Papathanasiou, para cumplir los objetivos climáticos. No es una cuestión de reservas: los minerales están ahí.

El problema es que la minería, ya sea de combustibles fósiles o de energía renovable, puede causar daños ambientales significativos. En el oeste de Estados Unidos, por ejemplo, las minas propuestas para materiales como cobre y litio podrían obligar a los pueblos indígenas a abandonar sus tierras y causar contaminación.

Luego está la cuestión laboral. En algunos casos, los materiales hoy en día son extraídos por trabajadores en condiciones laborales injustas o de explotación. A pesar de los esfuerzos por prohibir el trabajo infantil, todavía prevalece en la minería de cobalto en la República Democrática del Congo. El procesamiento de polisilicio en China se ha relacionado con el trabajo forzoso.

Descubrir cómo obtener los materiales que necesitamos para construir un futuro más limpio sin dañar a las personas o al medio ambiente en el proceso debería ser un foco importante de la transición a las energías renovables en el futuro, dice Papathanasiou. "Realmente necesitamos encontrar soluciones que nos proporcionen el material que necesitamos de manera sostenible, y el tiempo es muy corto".

Corrección: una versión anterior de este artículo utilizaba la unidad de toneladas en lugar de toneladas métricas.

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