Por qué comprender las características de los metales es clave en la brecha de suministro de minerales críticos

Es un hecho reconocido que es poco probable que se satisfaga la intensidad de la demanda de minerales y metales críticos, tanto en cantidad como en diversidad. Esto es especialmente relevante en el caso de metales clave como el cobalto, el litio o los elementos de tierras raras.

Las previsiones que abordan los déficits de oferta suelen centrarse en el número de minas que habría que construir para producir más metales. Sin embargo, esas previsiones a menudo deben prestar más atención a las características geológicas inherentes de las acumulaciones minerales y los yacimientos y a la complejidad de los procesos metalúrgicos.

Los metales rara vez se encuentran como elementos puros en el suelo. La mayoría de las veces están asociados a otros elementos como el oxígeno, el azufre, el carbono u otros metales para formar minerales, que a su vez están asociados en rocas.

Tras la exploración, los minerales que se encuentran en concentraciones suficientemente elevadas pueden considerarse para explotación comercial. Sin embargo, este umbral puede no alcanzarse en el caso de algunos metales y minerales menores, pero clave, cuando su valor intrínseco en el yacimiento es demasiado bajo para tener una influencia significativa en las operaciones mineras. Por lo tanto, estos metales sólo pueden extraerse como subproductos de los metales principales (también conocidos como metales hospedantes), por lo que su suministro depende en gran medida de la extracción de este último.

La "complementariedad" de los metales, es decir, el grado en que un elemento se produce como subproducto de otro, se ilustra en la rueda de los metales (véase la figura 1). Los principales elementos hospedantes aparecen en el círculo central, en azul oscuro. Cada sector muestra qué porcentaje de elementos menores (o complementarios) son sus subproductos.

En el caso de los minerales críticos, cuyo déficit de suministro se prevé que aumente en los próximos años, más del 60% se producen como subproductos.

El ejemplo de los metales del grupo del platino ilustra la importancia de comprender la capacidad de asociación. Es un grupo de seis elementos metálicos (platino, paladio, rodio, iridio, rutenio y osmio) que no sólo están "agrupados" en la tabla periódica, sino que también tienden a aparecer juntos en yacimientos geológicos.

La principal fuente de esos minerales primarios -y con diferencia el mayor yacimiento conocido de estos metales en la Tierra- es el Complejo Ígneo de Bushveld (BIC), en Sudáfrica. La extracción de este complejo representa alrededor del 70% del suministro de platino primario, el 80% del rodio, el 85-90% del rutenio y el iridio, y casi el 40% del paladio.

El suministro de paladio se caracteriza por dos grandes asociaciones, ya que también es un importante subproducto de la extracción de níquel en Rusia. Pero el suministro de rodio, rutenio e iridio se debe casi exclusivamente a su asociación con el platino en el BIC. Debido a su escasa presencia en el mineral, es muy improbable que estos metales lleguen a extraerse por derecho propio, a pesar de su condición de metales críticos.

A diferencia de los mercados de productos no mineros, un aumento de la demanda de metales complementarios no se traducirá necesariamente en un aumento de la oferta. Incluso con precios más altos, el valor adicional de los subproductos no es suficiente para desencadenar inversiones en actividades de extracción y transformación. La oferta de elementos complementarios seguirá dependiendo totalmente de la viabilidad económica del proceso de extracción del metal hospedante.

En general, debido en parte al largo plazo necesario para reaccionar ante la demanda del mercado, la oferta de materias primas minerales es bastante inelástica. En el caso de los subproductos tributarios de la producción del metal hospedante, la inelasticidad de la oferta es aún mayor.

En el caso de los minerales del grupo del platino, la asociación significa que la oferta de elementos individuales es muy inelástica. La producción viene dictada por el precio (y, por tanto, la demanda) de la "cesta" global de metales que cada empresa minera produce a partir de su mineral, y por cómo se espera que evolucione la demanda de esta cesta, ya que cada mina es productiva durante décadas.

Las consecuencias de esta compleja dinámica oferta-demanda quedan bien ilustradas por la historia del paladio y su desequilibrado mercado. En la década de 1990 y los primeros años de este siglo se registró una importante sobreproducción de paladio, impulsada principalmente por la demanda de níquel. Más recientemente, al dispararse la demanda de paladio para los catalizadores de los automóviles, se ha producido una importante escasez de la oferta extraída, lo que ha llevado el precio del paladio a niveles récord y ha agotado las reservas acumuladas en años anteriores.

Los subproductos también están sujetos a una mayor volatilidad de precios: un 50% más que los metales principales. Esto desincentiva a las empresas a invertir en estos metales complementarios, porque los mercados futuros son demasiado impredecibles. El riesgo de volatilidad ya ha sido identificado como de alto impacto y alta probabilidad de ocurrir, según la iniciativa Securing Minerals for the Energy Transition (SMET, o en español, Asegurar los Minerales para la Transición Energética), dirigida por el grupo de trabajo del Foro Económico Mundial.

Si las empresas mineras reevalúan la mineralogía y el potencial de subproducción de cada yacimiento y operación minera, podría haber oportunidades de ampliar las líneas de procesamiento para separar y extraer elementos complementarios y producirlos como subproductos. Convertirse en nuevas fuentes de metales es una oportunidad tanto para las empresas como para los países productores de obtener un mayor valor de las explotaciones mineras existentes.

Muchos minerales críticos se solían desechar, y a veces se siguen desechando, en vertederos e instalaciones de almacenamiento de residuos. Por lo general, el interés por recuperarlos es limitado y su valor se considera demasiado bajo para justificar su posterior tratamiento y separación. Sin embargo, los estériles de minas en explotación o de minas cerradas, abandonadas o huérfanas son una fuente potencial de nueva producción. Si es económicamente viable, además de contribuir al suministro de minerales críticos, también podría ayudar a gestionar un importante pasivo ambiental.

Estas oportunidades podrían considerarse una ampliación del conjunto de herramientas disponibles para mitigar algunos de los riesgos identificados por el grupo de trabajo SMET, como "mayor presión ambiental sobre los ecosistemas y generación de residuos", "uso descoordinado del suelo" y "menor aceptación de los proyectos mineros", ya que no se trataría de nuevos proyectos mineros, sino de la mejora de los actuales.

En el caso de los minerales del grupo del platino, los mineros seguirán produciendo su cesta de metales, aunque se espera que la contribución de cada uno de ellos cambie a medida que la demanda pase de aplicaciones basadas en combustibles fósiles a aplicaciones de energías limpias. Por ejemplo, los vehículos de pilas de combustible pueden beneficiarse de un metal actualmente bien abastecido en forma de platino.

A medida que aumente la producción de estos vehículos, el crecimiento asociado de la demanda de platino apoyará la extracción de los metales de este grupo del BIC de Sudáfrica, asegurando de forma sinérgica el suministro continuado de rutenio e iridio para sus aplicaciones emergentes en la transición energética. Y el paladio y el rodio coproducidos estarán disponibles en el futuro para nuevos usos que permitan superar algunos de los retos a los que nos enfrentamos en la transición hacia las emisiones netas cero. Dados los importantes riesgos derivados de las deficiencias de la oferta y la demanda de metales de la transición energética, las oportunidades que presenta la asociación de los metales del grupo del platino están ahí para ser aprovechadas.

Sin embargo, la complementariedad ilustrada en ese ejemplo puede no ser la situación habitual. Los mercados de metales complementarios y hospedantes pueden no estar alineados, como es el caso del bismuto, que es principalmente un subproducto del plomo.

En general, teniendo en cuenta el tiempo, la energía y la inversión necesarios para poner una mina en producción, por no hablar de las repercusiones ambientales y sociales asociadas, no recuperar tantos subproductos como sea posible representa una pérdida de valor dramática.

Comprender las asociaciones entre los metales y su complementaridad es fundamental para evaluar los riesgos asociados a las deficiencias críticas en el suministro de minerales e identificar formas de gestionarlos. En el caso de los países productores, les permite diseñar incentivos para respaldar los argumentos comerciales a favor de una producción minera que, de otro modo, sería menos rentable.

Para los países de destino, les permite calibrar su respuesta a la resiliencia de sus cadenas de suministro, teniendo en cuenta los mayores riesgos asociados a determinados metales y minerales. Desde el punto de vista empresarial, crea nuevas vías para que los responsables políticos apoyen el acceso a la financiación para ampliar la producción. Lo que es más importante, es necesaria la colaboración entre las distintas partes interesadas para crear sinergias.

A nivel mundial, las asociaciones estratégicas entre instituciones, como el Foro Económico Mundial, el IGF y Johnson Matthey, desempeñan un papel vital en el apoyo a los esfuerzos de los agentes a nivel nacional y transnacional.

Este blog forma parte de una serie escrita por miembros de la iniciativa Securing Minerals for the Energy Transition (SMET), liderada por el Foro Económico Mundial. La iniciativa pretende identificar y caracterizar los riesgos relacionados con la creciente brecha entre la demanda y la oferta de minerales críticos necesarios para la transición energética y proponer estrategias para su gestión colectiva.