Europa afronta un reto de gran calado: tras su dependencia pasada y presente del petróleo, la transición hacia las energías renovables y hacia la digitalización de su economía se verá limitada en el futuro por la disponibilidad de minerales y elementos químicos escasos:
El papel de estos elementos tiene importantes consecuencias no solo para la transición medioambiental y digital, sino también para la geopolítica y la política industrial, tanto en Europa como en el resto del mundo.
La necesidad de minerales de las renovables
Para construir un aerogenerador o un panel fotovoltaico o un vehículo eléctrico o un circuito integrado son necesarios muchos materiales. Por ejemplo, para instalar 1 GW de potencia eléctrica con turbinas eólicas se requieren unas 160.000 toneladas de acero, 2.000 de cobre, 800 de aluminio, 100 de níquel, 90 de neodimio y 10 de disprosio para su fabricación. El hierro y el aluminio no son precisamente escasos, pero los otros cuatro sí y mucho en el caso del neodimio o el disprosio. En comparación, para instalar una central térmica de la misma potencia nominal (1 GW), se necesitan 5.500 toneladas de acero, 750 toneladas de cobre y 750 de aluminio aproximadamente. Como se puede apreciar, las tecnologías convencionales son mucho menos demandantes de minerales escasos que las renovables.
No obstante, la cantidad de elementos químicos necesarios no es el aspecto esencial del problema, sino la variedad de los mismos. Mientras que en una central térmica entran en juego metales convencionales y relativamente abundantes, las nuevas tecnologías renovables son muy demandantes de muchos elementos diferentes, algunos de ellos muy escasos en la naturaleza o cuyas fuentes están situadas en muy pocos países.
En el caso de la fotovoltaica, la otra tecnología renovable hegemónica, si los paneles están fabricados con silicio, las necesidades de metales escasos se limitan a la plata, que no es precisamente de los menos abundantes, con lo que, en ese sentido la tecnología fotovoltaica goza de una situación de privilegio, pues a la abundancia de la materia clave, el silicio, se le une la no necesidad de otros metales escasos en el planeta. Sin embargo, ese no es el caso para las otras dos tecnologías fotovoltaicas comerciales: CdTe y CuInGaSe2. En estos dos últimos casos, un panel requiere de multitud de elementos químicos, algunos de los cuales son extraordinariamente escasos:
La demanda de las “tierras raras” hoy
Si nos vamos a la tecnología microelectrónica, cada año esta industria consume más de 300 toneladas de oro y 7.500 toneladas de plata. Sólo la fabricación de ordenadores y teléfonos móviles absorbe el 20 % de la producción mundial de metales raros como el paladio y cerca del 25 % del cobalto. Un teléfono móvil contiene en su interior cerca de 40 metales diferentes, aunque en cantidades insignificantes. Pero como cada año se venden cientos de millones (1.571 millones en 2020) de estos dispositivos, el problema se agranda.
Buena parte de los elementos químicos más escasos en la Tierra son las denominadas tierras raras, un conjunto de 17 elementos de la tabla periódica compuesto por los denominados lantánidos (lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometeo, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio), más el itrio y el escandio. Al grupo de las tierras raras pertenecen varios elementos esenciales para el desarrollo de las tecnologías renovables modernas, como los ya indicados anteriormente: el neodimio y el disprosio, que incorporan los imanes permanentes que deben instalarse en un aerogenerador eólico.
También se utilizan profusamente en la tecnología microelectrónica, ya que los circuitos integrados son muy demandantes de algunos de esos elementos. Además, encontramos cada vez mayor número y variedad de tierras raras y de elementos muy escasos en dispositivos de iluminación led (In, Ga) o en vehículos eléctricos (Cu, Li, Ni, Co, Cr, etc.). No es de extrañar, por tanto, que su producción haya crecido muy significativamente en las últimas décadas. Estos elementos se extraen fundamentalmente de ciertos minerales que requieren de mucha energía para poder obtener los elementos por separado; esto añade un problema más a la ya de por sí compleja cadena de suministro.
Control comercial y geoestratégico de China
Otro aspecto clave vinculado a estos elementos químicos, es que su producción está hoy día mayoritariamente en manos de China; este país controla alrededor del 80 % de ese mercado y desde hace más de una década ha limitado drásticamente las exportaciones de esos materiales. La razón es muy evidente: tener el control de una gran cuota del comercio global de estos elementos químicos proporciona una herramienta de presión geoestratégica de primer nivel.
Además, en vez de exportar minerales, resulta más rentable en términos económicos exportar aerogeneradores o paneles fotovoltaicos, cuyo valor añadido es muchísimo mayor. No se olvide que 6 de los 10 mayores fabricantes de aerogeneradores del mundo son chinos; y 7 de los 10 primeros fabricantes de paneles fotovoltaicos del planeta son también de China.
Este, y otros problemas, constituyen uno de los lados no tan amables de la nueva economía que se viene tras la crisis del COVID-19.
