¿Cuáles son los minerales críticos para la transición energética – y dónde se pueden encontrar?

La transición hacia energías más limpias ha puesto el foco en los minerales críticos y las tierras raras. Estos son esenciales para producir las tecnologías bajas en carbono y sin emisiones que nos permitirán pasar de los combustibles fósiles a alternativas más sostenibles. Los minerales críticos se encuentran en innumerables productos, desde baterías y vehículos eléctricos hasta turbinas eólicas y paneles solares, por nombrar solo algunos.

La Agencia Internacional de la Energía (AIE) prevé que la demanda de minerales críticos tendrá que triplicarse para 2030 y cuadruplicarse para 2040 si queremos alcanzar el objetivo de cero emisiones netas.

El problema es que algunos de estos minerales son muy escasos y actualmente se concentran en zonas específicas del mundo, especialmente en China. El aumento de la demanda, la volatilidad de los precios, los retos de la cadena de suministro y las cuestiones geopolíticas han situado a los minerales críticos y a las tierras raras en la agenda política global.

Por ejemplo, el gobierno de Estados Unidos acaba de acelerar el proceso de concesión de licencias para diez proyectos mineros con el fin de impulsar la producción nacional de minerales críticos. Del mismo modo, la UE ha establecido catorce alianzas estratégicas con posibles proveedores desde 2021, entre ellos Canadá y Ucrania, esta última antes del inicio de la guerra.

¿Cuáles son los minerales críticos más importantes y de dónde proceden?

Aunque las definiciones varían, hay un gran número de minerales críticos y tierras raras que son importantes para la transición energética. A veces se les denomina "materiales críticos", lo que incluye metales como el aluminio y otras sustancias.

El Departamento de Energía de los Estados Unidos enumera un total de 50 minerales críticos, mientras que la Unión Europea se centra en 34. La lista de la AIE de los más utilizados incluye el litio, el níquel, el cobalto, el manganeso y el grafito, que se utilizan normalmente en las baterías. El aluminio y el cobre son vitales para las redes eléctricas, y las tierras raras se utilizan para los imanes de turbinas eólicas y los motores de vehículos eléctricos.

Algunos, como el platino, el iridio y el paladio, se encuentran entre los elementos más raros de la Tierra, mientras que otros, como el aluminio y el silicio, se encuentran entre los más abundantes.

Sin embargo, el hecho de que sean abundantes no significa que sean fáciles de acceder. Por ejemplo, aunque el cobre no es un elemento raro, el plazo habitual para que una nueva mina comience a suministrar cobre al mercado es de aproximadamente 20 años, según la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA).

Por eso, el reciclaje será esencial para garantizar la disponibilidad de esos recursos críticos. Cuanto más se recicle un material, menos escaso será. Además, el reciclaje reducirá la necesidad de extraer cada vez más del suelo.

Sin embargo, IRENA ha señalado que, dado el rápido aumento de la demanda de minerales y materiales críticos, la tecnología y la infraestructura de reciclaje actuales todavía son insuficientes. Hasta que el reciclaje pueda jugar un papel más importante, seguiremos dependiendo enormemente de la extracción tradicional y la cadena de valor asociada. Por lo tanto, la cuestión de dónde obtenemos los minerales críticos sigue siendo vital para garantizar la seguridad de las cadenas de suministro a medida que crece la demanda.

Las fuentes de muchos minerales críticos y tierras raras están muy concentradas. IRENA clasifica el galio, un metal utilizado en LED, teléfonos móviles y paneles solares, como el material más concentrado, con un 95% procedente de China. El cobre está considerado el menos concentrado, ya que se puede obtener en 56 países, siendo Chile (28%) y Perú (10%) los mayores proveedores.

A continuación se presenta una selección de minerales críticos y dónde se pueden encontrar, según los datos recopilados por Our World In Data.

El cobre se utiliza en cables, alambres y transformadores, así como en energía solar y eólica y almacenamiento de baterías, por lo que su aplicación abarca una amplia gama de tecnologías de energía limpia. Las reservas comercialmente accesibles se encuentran dispersas geográficamente en Chile – que poseía una quinta parte del total mundial en 2023 –, Perú, Australia, la República Democrática del Congo y Rusia.

La distribución es similar en el caso de la minería, pero en lo que respecta al refinado, China es el productor dominante en el mundo, aportando casi la mitad (44%) del total mundial.

A menudo descrito como el 'oro blanco' de la transición energética, el litio es un componente fundamental de las baterías de iones de litio y, por lo tanto, indispensable para los vehículos eléctricos y las baterías estacionarias. El litio también es clave para la segunda tecnología más utilizada, las baterías de fosfato de iones de litio (LFP).

Aunque algunos innovadores están explorando compuestos químicos sin litio, como el ion de sodio, solo una adopción generalizada de estos en el futuro reduciría el crecimiento previsto de la demanda de litio de aquí a 2050.

Australia lidera la producción mundial de litio, con aproximadamente el 50% de la producción total. Chile ocupa el segundo lugar, con una cuarta parte, seguido de China, con un 18%.

Los depósitos de roca de litio constituyen la mayor parte del litio extraído en Australia. En Chile, Argentina y Bolivia, el metal se extrae de salmueras ricas en sal de litio. Los tres países se encuentran dentro del 'triángulo del litio' de los Andes, donde se encuentran grandes reservas y recursos sin explotar.

El níquel es un ingrediente esencial en los cátodos de las baterías de ión-litio. La evolución de la demanda de níquel dependerá del impacto de tecnologías alternativas, como las baterías LFP y de ión-sodio, que no requieren níquel. Sin embargo, el níquel también se utiliza en tecnologías de energía eólica y solar, así como en electrolizadores para la producción de hidrógeno verde.

En cuanto a su extracción, el sudeste asiático es un polo clave, con Indonesia produciendo la mitad del total mundial. Otros productores importantes son Filipinas, Nueva Caledonia, Rusia, Canadá y Australia.

La producción refinada está menos concentrada geográficamente, con Indonesia en primer lugar, produciendo poco más de un tercio, y China con alrededor de una cuarta parte.

Indonesia también posee las mayores reservas conocidas de níquel, con más del 40% del total mundial en 2023. También hay reservas importantes en Australia y Brasil.

El cobalto es vital para una amplia gama de productos e industrias, pero para la transición energética, su principal relevancia proviene del hecho de que es un elemento crítico en las baterías de ión-litio.

Al igual que el níquel, la demanda futura de cobalto depende de cómo evolucione la tecnología de las baterías, ya que ni las baterías LFP ni las de ión-sodio utilizan cobalto.

En cuanto a la producción, la mayor parte del cobalto se extrae en la República Democrática del Congo (RDC), que representa casi tres cuartas partes de la producción mundial. Otros productores importantes son Indonesia, Rusia y Australia. La RDC también posee más de la mitad de las reservas conocidas de cobalto del mundo, seguida de Australia, con alrededor del 15%. Sin embargo, el título de mayor refinador de cobalto del mundo corresponde a China, que proporciona tres cuartas partes del cobalto refinado a nivel mundial.

El grafito, un carbono natural utilizado en lápices, es también un componente clave de los ánodos de las baterías, por lo que es vital para los vehículos eléctricos y las baterías estacionarias. También se utiliza en electrodos para hornos de arco eléctrico, una de las tecnologías más utilizadas para descarbonizar el sector siderúrgico.

China es el mayor productor mundial de grafito natural, con más de tres cuartas partes del total mundial. Madagascar, Mozambique y Brasil le siguen con cantidades mucho menores. Hay reservas importantes de grafito, pero están menos concentradas, con Brasil y China casi a la par, seguidos de Mozambique y Madagascar.

El grafito también puede producirse sintéticamente a partir de combustibles fósiles, pero se calcula que su potencial de calentamiento global es entre dos y más de tres veces superior al de la extracción de grafito natural.

Las tierras raras son un grupo de 17 elementos metálicos que incluye los metales del grupo de los lantánidos, además del escandio y el itrio. Aunque las cantidades de tierras raras utilizadas en los productos suelen ser muy pequeñas, pueden ser vitales. Una aplicación importante de las tierras raras son los imanes permanentes, sin los cuales las turbinas eólicas no girarían y los motores de los vehículos eléctricos se detendrían. Contrariamente a lo que su nombre indica, las tierras raras se encuentran con frecuencia en la corteza terrestre, pero solo en concentraciones muy pequeñas en comparación con metales como el hierro, el cobre o el oro.

China domina la producción y las reservas de tierras raras, con más de dos tercios del total mundial. Otros productores clave son Estados Unidos, Myanmar y Australia. Las reservas están menos concentradas geográficamente, aunque China sigue a la cabeza con un 40%, seguida de Vietnam y Brasil, con alrededor del 20% cada uno.

A medida que la transición energética avanza y gana escala, será crucial garantizar un suministro adecuado de minerales críticos y tierras raras para lograr la descarbonización global. Un informe del Foro Económico Mundial y McKinsey ha trazado un mapa de cómo se puede desarrollar la cadena de valor de los minerales críticos.

El documento, titulado "Garantizar los Minerales para la Transición Energética", señala que las políticas, las inversiones y la innovación son fundamentales para impulsar el suministro. Esto incluye la apertura de nuevas minas y refinerías, por ejemplo en África, así como la reducción de la demanda mediante un menor consumo o la búsqueda de sustitutos.

Sin embargo, será fundamental crear alianzas en todas estas líneas de actuación. Ya se trate de armonizar los estándares ESG, fomentar el comercio y la cooperación o promover la colaboración público-privada para reducir el riesgo comercial, la transición energética depende de un esfuerzo globalizado.