El Institute for Sustainable Futures (ISF, por sus siglas en inglés) es una organización interdisciplinaria de investigación y consultoría de la Universidad de Tecnología de Sídney. Desde 1997, el ISF se ha establecido como un punto de referencia para ayudar a gobiernos, movimientos, organizaciones, empresas y comunidades, a lograr un cambio para un futuro sostenible mediante la oferta de soluciones a largo plazo que buscan proteger y mejorar el medio ambiente, el bienestar humano y la equidad social.

Uno de los objetivos en el Acuerdo de Paris es limitar el aumento de la temperatura global promedio por debajo de 1.5°C; para lograrlo, se necesita una transición a un sistema de energía 100% renovable. A causa de lo anterior, las tecnologías de energía renovable se han convertido en las más competitivas, lo que ha llevado al aumento de su instalación y de las inversiones en infraestructura para nuevas energías renovables.

En este sentido, las baterías de ion de litio o baterías Li-Ion, los vehículos eléctricos (EV’s por sus siglas en ingles), la energía solar fotovoltaica o solar PV y la energía eólica, se han convertido en las tecnologías de energía renovable más populares. Debido a lo previo, el suministro de los materiales para la producción de estas tecnologías se ha convertido en un tema de importancia, ya que la generación de tecnologías renovables implica la utilización de grandes cantidades de recursos que, de no estar acompañados por una gestión adecuada, podrían causar impactos adversos en el medio ambiente y las sociedades.

A razón de lo mencionado, el Institute for Sustainable Futures (ISF, por sus siglas en inglés) realizó una evaluación de la demanda de los metales más utilizados en la energía renovable y tecnologías de almacenamiento; la cual, llegó a cuatro conclusiones que fueron resultado de cinco factores de gran importancia: 1) los desafíos de la sustitución, la eficiencia y el reciclaje para compensar la demanda; 2) la demanda de metal proyectada en un escenario de energía 100% renovable; 3) los riesgos de suministro, considerando las reservas, los productores y el uso final de los recursos; 4) los impactos sociales y ambientales del suministro; y, 5) el nivel de concientización de las empresas.

Hallazgos clave

En primer lugar, la investigación del ISF llevó a la conclusión de que el reciclaje y la extracción responsable de recursos es la estrategia clave para la protección al medio ambiente y el respeto a los derechos humanos. Esto se debe, a que la transición a las energías renovables conllevará el aumento en la demanda de metales que eran extraídos en “pequeñas” cantidades, por lo que se necesitarán nuevas fuentes de adquisición de metales primarios o base y reciclados.

De la mano con lo previo, el reciclaje es la principal estrategia para reducir la demanda de recursos primarios debido a que se comprobó que el reciclaje de metales utilizados en baterías al final de su vida útil, ofrecen una mayor oportunidad de reducir la demanda de materiales como el cobalto, el litio, el níquel y el manganeso. Esta estrategia, debe ser acompañada por el trabajo de los fabricantes, en donde impulsen iniciativas de reciclaje y mejoren la eficiencia de sus tecnologías.

En tercer lugar, se halló que es necesario un abastecimiento de recursos responsable en caso de que el suministro no pueda ser cubierto por fuentes recicladas. Lo mencionado es resultado del hecho de que el reciclaje no puede cubrir toda la demanda de recursos, por lo que las industrias han comenzado a extraer materiales de nuevas minas vinculadas a las energías renovables y por ende, han provocado consecuencias ambientales y sociales como la contaminación del agua y los suelos agrícolas, así como afectaciones en la salud de trabajadores y comunidades circundantes a las nuevas minas.

Finalmente, se reportó que las industrias de EV y de baterías son las que tienen urgencia en evitar impactos negativos en sus cadenas de suministro. Lo previo, se basa en que la producción de EV y de baterías son la principal actividad que requiere del uso de cobalto, litio y tierras raras, lo que significa que la transición a energías renovables consumirá gran parte de estos metales, por lo que estas industrias deben promover en mayor medida una buena administración de los recursos y de las tecnologías que serán recicladas.

Problemas de sustitución, eficiencia y reciclaje

Cobre, litio, plata y tierras raras, son los metales más demandados por las energías renovables, mismos cuya utilización es la más difícil de reducir. Lo anterior, se debe a que estos metales son utilizados en la mayoría las tecnologías; no obstante, se trata de materiales que son difíciles de reciclar, cuyo reciclaje aún no es puesto en práctica o que son difíciles de sustituir por otros metales. Por ello, se han convertido en recursos que deben ser monitoreados ya que son fundamentales para la producción de baterías y paneles PV, lo que ha provocado que el abastecimiento de metales se convierta en una preocupación para el futuro.

Demanda de metales en un escenario de energía 100% renovable

La evaluación del ISF, se basa en un escenario en donde para 2050 el mundo transitó a la utilización de sistemas de energía 100% renovable. A razón de ello, el ISF prevé que la demanda de metales para la producción de energía renovable y de tecnologías de almacenamiento aumente en un contexto en donde se vaticina la mejora en eficiencia y la emergencia de nuevas tecnologías.

De acuerdo con lo previo, se llegó a la conclusión de que comparado con el número de reservas, la demanda de metales aumentara. En este sentido, se proyecta que la demanda de cobre, litio y níquel para la fabricación de energía renovable, exceda las reservas; asimismo, se prevé un uso de hasta 50% de las reservas totales de plata, telurio e indio. En este caso, el reciclaje se posiciona como la única opción viable para reducir la demanda de extracción de metales.

Riesgos de suministro

Los riesgos en las cadenas de suministro de los metales necesarios para las energías renovables responden a la distribución geográfica de los productores y el número de sus reservas. En este sentido, el cobalto se ha convertido en el metal más vulnerable ya que se ha generado una concentración de producción y de reservas; de la mano con ello, en términos generales, China se ha convertido en el país dominante en la producción de tecnologías renovables ya que sus empresas tienen un control importante sobre las cadenas de suministro, el procesamiento y fabricación y, el mercado final.

Lo anterior, responde a una concentración de la producción y de las reservas de metales, lo cual se ha convertido en uno de los principales peligros para el suministro. Lo mencionado, se debe a que pocos países cuentan con las reservas de recursos, lo que provoca que el precio de los metales sea propenso a sufrir fluctuaciones. Para ejemplificar lo previo, es importante mencionar que tres metales necesarios para las tecnologías renovables se encuentran concentrados en un solo país (cada uno): República del Congo tiene un concentración de 58% del cobalto mundial; por su parte, China sustenta 67% de la producción de telurio y 81% de la producción de tierras raras a nivel internacional.

Además de ser los metales fundamentales para la generación de tecnologías de energía renovable, el cobalto, el litio, las tierras raras y el telurio se han convertido en los recursos más explotados por esta industria, en donde la producción de EV, de tecnologías de almacenamiento, de turbinas eólicas y de solar PV consumen desde 4% hasta 50% de estos recursos.

Impactos de suministro

Si la extracción de metales para la generación de tecnologías renovables no es manejada de manera responsable, esta actividad ocasionará grandes problemas ambientales y sociales en las comunidades aledañas a las minas y que procesan los metales, principalmente en las regiones que se encargan de extraer cobalto, cobre, litio, níquel, plata y tierras raras.

Las consecuencias de la extracción de cobalto incluyen la contaminación de aire, agua y suelo por parte de los metales, lo que ocasiona impactos en la salud de los mineros y de las comunidades cercanas. Asimismo, la minería de cobalto ha propiciado la explotación laboral, acompañada por malas condiciones laborales y trabajo infantil.

Por su parte, la minería de cobre ha ocasionado una gran contaminación, lo que ha llevado a la polución medioambiental y a la contaminación de presas. De la mano con lo último, la extracción de litio, níquel y plata han propiciado la contaminación del agua; en el caso del litio, acompañada por escasez del líquido y, en el caso de la plata, acompañada por contaminación del suelo y problemas sociales.

La extracción de tierras raras ha dado paso a la generación de grandes cantidades de químicos nocivos, los cuales han dañado la salud de trabajadores y comunidades a través de la producción de grandes volúmenes de residuos sólidos, gas y aguas residuales.

Finalmente, es necesario mencionar que el reciclaje de metales también provoca impactos si dicha actividad no es desarrollada de manera controlada. En ese sentido, existen plantas de reciclaje informales, en donde las condiciones laborales son peligrosas ya que los trabajadores no cuentan con la protección necesaria para evadir las toxinas que los metales pesados emiten al ambiente.

Concientización y respuestas de la industria

Las industrias de energías renovables, principalmente los fabricantes de EV y baterías, conocen los riesgos que implica el suministro de metales. Por ello, la principal preocupación de la industria se ha centrado en la protección de las reservas de metales para garantizar el abastecimiento a largo plazo, particularmente de cobalto y de litio.

Para lograr lo anterior, la industria ha realizado modificaciones a la tecnología, lo que ha propiciado un aumento en la eficiencia de esta y como resultado, ha mejorado el rendimiento y se ha reducido la demanda de materiales, así como de los costes de producción. A pesar de lo mencionado, el ISF considera que la industria debe invertir en mejorar la capacidad de reciclaje, no solo modernizando los procesos, sino alentando la implementación de políticas para asegurar que el reciclaje será llevado a cabo exitosamente, especialmente el reciclaje de baterías.

Cabe mencionar, que existen diversas iniciativas que abogan por un suministro de metales responsable a través de una buena gestión ambiental y el respeto por los derechos humanos; este tipo de iniciativas, buscan garantizar que los efectos negativos de la minería sean limitados por lo que han propuesto evitar esta actividad en grandes cantidades en países con bajos niveles de gobernanza.