La escasez de metal podría frenar la electrificación

A medida que aumenta el parque de automóviles eléctricos en Europa, aumenta el uso de metales críticos necesarios para componentes, como motores eléctricos y electrónica. Con los niveles actuales de producción de materias primas, no habrá suficientes de estos metales en el futuro, ni siquiera, aumentando el reciclaje, según una encuesta de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, para la Comisión Europea.

La electrificación y la digitalización están provocando un aumento constante de la necesidad de metales críticos en el parque automovilístico de la UE y, hoy por hoy, sólo se recicla una pequeña proporción de los metales de los vehículos al final de su vida útil. Metales como el disprosio, el neodimio, el manganeso y el niobio, con muy buscados y de gran importancia económica para la UE, mientras que su suministro es limitado y lleva tiempo aumentar la producción de materias primas. La creciente dependencia de Europa de los mismos es, por lo tanto, problemática por varias razones.

Al respecto, Maria Ljunggren, profesora asociada de gestión sostenible de materiales en la Universidad Tecnológica de Chalmers, explica que “la UE depende en gran medida de las importaciones de estos metales, porque la extracción se concentra en unos pocos países, como China, Sudáfrica y Brasil. La falta de disponibilidad es un problema tanto económico como ambiental para la UE y corre el riesgo de retrasar la transición a los automóviles eléctricos y tecnologías ambientalmente sostenibles. Además, dado que muchos de estos metales son escasos, también corremos el riesgo de dificultar el acceso a ellos para las generaciones futuras si no podemos utilizar lo que ya está en circulación”.

Situación grave y esperanza sueca

Ljunggren destaca que la grave situación que afecta a las materias primas críticas y estratégicas de Europa está subrayada en la Ley de Materias Primas Críticas presentada recientemente por la Comisión Europea. La Ley enfatiza la necesidad de mejorar la cooperación con socios comerciales externos confiables y que los estados miembros mejoren el reciclaje de materias primas críticas y estratégicas. También destaca la importancia de que los países europeos exploren sus propios recursos geológicos.

En Suecia, la empresa minera estatal LKAB informó a principios de año sobre importantes depósitos de metales de tierras raras en Kiruna. El éxito de la explotación permitió a la compañía identificar recursos minerales de más de un millón de toneladas de óxidos, que ahora describen como el depósito más grande conocido de su tipo en Europa.

“Esto es extremadamente interesante, especialmente el descubrimiento del neodimio que, entre otras cosas, se usa en los imanes de los motores eléctricos. La esperanza es que nos ayude a ser menos dependientes de las importaciones a largo plazo”, asegura Ljunggren.

Junto con los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales, EMPA, Ljunggren ha estudiado los metales que se utilizan actualmente en el parque europeo de automóviles por encargo del Centro Común de Investigación (JRC), de la Comisión Europea. Como resultado, se ha creado una extensa base de datos que muestra la presencia a lo largo del tiempo de metales en vehículos nuevos, vehículos en uso y vehículos reciclados.

La encuesta, que se remonta a 2006, muestra que la proporción de metales críticos ha aumentado significativamente en los vehículos, un desarrollo que los investigadores creen que continuará. Varios de los elementos de tierras raras se encuentran entre los metales que más han aumentado.

Señala la profesora de Chalmers, que el uso de neodimio y disprosio aumentaron alrededor del 400 y el 1.700%, respectivamente, en automóviles nuevos durante el periodo; es decir, incluso antes de que despegara la electrificación. Asimismo, el oro y la plata, que no figuran como metales críticos, pero tienen un gran valor económico, aumentaron alrededor del 80%.

El objetivo de la encuesta y la base de datos es proporcionar a los responsables de la toma de decisiones, empresas y organizaciones una base empírica para apoyar un uso más sostenible de los metales críticos de la UE. Un desafío importante es que estos materiales, que se encuentran en concentraciones muy pequeñas en cada automóvil, son económicamente difíciles de reciclar.

Aumentar el reciclaje

Para que aumente el reciclaje, los automóviles deben diseñarse para permitir la recuperación de estos metales, por lo que deben implementarse incentivos y procesos flexibles, lo cual no ocurre en la actualidad.

En este sentido, comenta Ljunggren, “es importante aumentar el reciclaje. Al mismo tiempo, está claro que un aumento en el reciclaje por sí solo no puede cumplir con los requisitos en el futuro previsible, ya que la necesidad de metales críticos en los automóviles nuevos está aumentando mucho. Por lo tanto, debe haber un mayor enfoque en cómo podemos sustituir estos metales por otros materiales. Pero, en el corto plazo, será necesario aumentar la extracción en las minas para no frenar la electrificación”.

Metales críticos

Los metales críticos son aquellos de gran importancia económica para una determinada industria, sector industrial o área geográfica, donde existe el riesgo de escasez de suministro por diversas razones.

El cambio a una economía verde y digital está impulsando la dependencia de los metales críticos, que son necesarios en ordenadores, smartphone, componentes electrónicos, celdas solares, baterías y motores eléctricos. Su extracción global se limita a unos pocos países, como China, que tiene una posición dominante, Brasil, Rusia, Sudáfrica y Estados Unidos, mientras que su reciclaje es extremadamente limitado y no cubre las necesidades de producción.