Materials crítics en la transició energètica
Investigadors

Dídac Navarro
El Dr. Dídac Navarro Ciurana és professor lector del Departament de Geologia de la UAB. La seva investigació es centra en l’aplicació de les tècniques mineralògiques i geoquímiques per avaluar i quantificar problemes mediambientals, així com en la recuperació de materials crítics de residus contaminants. En Dídac es va doctorar a la UAB l’any 2016 i va formar-se en el camp de la geoquímica multi-isotòpica al grup d’investigació MAiMA de la Universitat de Barcelona. En quant a docència, imparteix classes de mineralogia i geoquímica ambiental en el Grau de Geologia. Actualment la línia d’investigació que lidera en Dídac es centra en estudiar els orígens, impactes ecològics, ambientals i els riscos de salut humana del material particulat de procedència atmosfèrica acumulat als carrers de les ciutats, així com de la seva remediació i recuperació de metalls crítics potencialment tóxics en un context de mineria urbana sostenible.
Podeu trobar la producció científica al portal de recerca de la UAB https://portalrecerca.uab.cat/es/persons/ddac-navarro-ciurana

Isaac Corral
El Dr. Isaac Corral és professor Lector Serra i Húnter del Departament de Geologia de la UAB. La seva recerca es centra en la gènesis i l’exploració de jaciments minerals amb continguts anòmals d’elements crítics. En Isaac es va doctorar a la UAB el 2013 i ha estat investigador a l’United States Geological Survey (Denver, EUA) https://www.usgs.gov/centers/gggsc , a l’Economic Geology Reserach Centre de la James Cook University (Austràlia) https://egru.jcu.edu.au/ i a la Universidad Complutense de Madrid https://geologicas.ucm.es/ . En quant a docència, imparteix classes de mineralogia i jaciments minerals al Grau de Geologia, fonaments de geoquímica al Grau de Química i treball de camp i anàlisis de jaciments minerals al Màster Interuniversitari UAB-UB.
Durant la seva carrera, en Isaac ha investigat jaciments d’or, coure, plata, plom i zinc amb contingut anòmal d’elements crítics (p. e.: Ga, Ge, W, F, i V) a Panamà, Austràlia, Península Ibèrica, República Dominicana i Xile. Actualment, treballa en una nova línia de recerca liderada pel Dr. Dídac Navarro on estudien l’origen, impacte ecològic-ambiental i remediació del material particulat de procedència atmosfèrica acumulat als carrers de les ciutats en un context de mineria urbana sostenible.
Podeu trobar la producció científica de l’Isaac Corral al portal de recerca de la UAB https://portalrecerca.uab.cat/ca/persons/isaac-corral-calleja-2
Olga V.: Això és Vagó de la Ciència, el projecte de la Universitat Autònoma de Barcelona dedicat a la divulgació científica. Aquesta segona edició és sobre els combustibles fòssils i en aquest capítol parlarem dels materials crítics. Per fer-ho ens acompanyen l’Isaac Corral. Hola Isaac.
Isaac C.: Hola, què tal? Com estem?
Olga V.: L’Isaac és professor del departament de geologia de la facultat de Ciències de la UAB. I també estem amb en Dídac Navarro. Hola Dídac.
Dídac N.: Hola, com estem?
Olga V.: El Dídac és també professor del departament de geologia de la facultat de Ciències de la UAB. Expliqueu-me, què són i quins són aquests materials crítics?
Isaac C.: Doncs són materials que necessitem per al desenvolupament de la societat actual i tenim un ventall molt gran d’aquest tipus d’elements: des del coure, que és estratègic, fins a les terres rares, el gal·li, el germani i el fluor, etcètera. I són materials crítics que necessitem per fer, des d’un cotxe elèctric, a un molí de vent o plaques solars.
Olga V.: Des de sempre hem sabut de la seva existència?
Dídac N.: Aquesta és una definició que s’ha fet des de la Unió Europea, també hi ha altres organitzacions que ho defineixen, i aquest tipus d’elements van variant al llarg del temps. Depèn de la seva importància econòmica i del risc de subministrament que tenim, sobretot aquí a Europa, de certs elements. Sobretot els elements de les terres rares, el grup dels Lantànids, 16 elements, aquells que queden a sota de la Taula Periòdica i de vegades ens oblidem d’ells, des del lantani al luteci. La seva classificació va variant depenent de la importància o del seu ús en les diferents aplicacions tecnològiques.
Olga V.: Llavors, no necessàriament són difícils de trobar o s’estan esgotant, sinó que podríem dir que un dels seus trets diferencials és que estan vinculats a energies alternatives? I que els necessitem per al nostre dia a dia.
Isaac C.: Sí, bé, com ha dit en Dídac, estan vinculats a la seva importància econòmica i al risc d’abastiment. Especialment difícils de trobar, doncs hi ha països que tenen cert tipus d’elements o matèries crítiques i d’altres que no, pel seu tret geològic característic. Llavors, està molt vinculat a la geologia de cada país què podem trobar a cada país. Actualment, el monopoli de gairebé tots els elements crítics o matèries crítiques, que la Unió Europea considera crítiques, és la Xina. Volem desvincular-nos d’aquest monopoli d’alguna manera i per això, la Unió Europea està impulsant que cada tres anys es reuneixi una comissió que decideixi què és crític i què no.
Olga V.: Aleshores, aquí la política juga un paper molt important, no?
Dídac N.: Molt, molt. La geopolítica juga un paper molt important. Per exemple, amb aquests elements de les terres rares. El terme no vol dir “estrany a la natura”, els trobem amb abundància, el que succeeix és que és molt difícil de trobar-los a un indret concret amb molta concentració, acumulat. Què succeeix? Per exemple, a la Xina, tenen un gran jaciment que es diu Bayan Obo on exploten un 50%, aproximadament, de la producció mundial d’elements de terres rares. Però a més, tenen la tecnologia per fer el processat mineral i processen el 90%, potser una miqueta menys, de la producció mundial d’elements de terres rares.
Olga V.: Ara que deies que la geopolítica juga un paper important, m’ha fet pensar en el possible l’interès de Donald Trump de fer-se amb el control de Groenlàndia. El que pugui haver-hi a aquest territori, sobretot quan s’hi pugui accedir, a mesura que el desgel avanci, pot suposar una posició avantatjosa pel control dels recursos naturals? Tant de materials crítics com d’altres.
Dídac N.: Exacte. Aquest és un dels interessos que hi ha.
Isaac C.: És com el joc del Risc però a escala global.
Olga V.: Llavors, si tornem a la transició energètica, a aquestes energies alternatives, hem d’oblidar-nos que en tenim prou amb el Sol, el vent o l’energia de l’aigua per generar energia neta. Necessitarem d’aquests materials crítics.
Isaac C.: Sí, sobretot tenir en compte l’enganxat que té aquesta societat als combustibles fòssils. Que és una cosa necessària i que no ens desenganxarem tan fàcilment com pensem. I d’aquí aquesta transició.
Dídac N.: Sí, el que ens comenten, el que sabem, cap a o anem, és cap a l’any 50, aproximadament, de deixar d’utilitzar els combustibles fòssils, l’ús de vehicles de combustió. Però això suposa que necessitem augmentar la producció de materials, de materials crítics entre 6 i nou vegades. És a dir, que necessitem entre 6 i 9 vegades més d’explotacions mineres a nivell mundial en aquest període tan curt.
Olga V.: I això és viable, en 25 anys, que passen molt ràpid?
Isaac C.: Sí, passen volant. És difícil, realment és un repte difícil d’assolir. Per això, també, una altra de les vies és el reciclatge de tots aquests materials. Per exemple, a la Unió Europea, entre el 90% del coure de les infraestructures és recicla, el 70% de la end of life of the products també es recicla, però tot això només cobreix el 40% de la demanda europea. Llavors, el 60% de coure, de la demanda de coure, ha de venir d’una mina. Llavors, és difícil d’assolir aquest repte? Si. Per això s’ha de potenciar la recerca i afavorir més les polítiques d’explotació minera.
Dídac N.: Actualment, per exemple, en els elements de les terres rares, només es recicla l’1% a nivell mundial. Hi ha, encara, molta investigació a fer de com recuperar aquests elements de tots els dispositius tecnològics (telèfons mòbils, tablets, ordinadors...) i hi ha una recerca molt forta en aquest camp.
Olga V.: Si pensem en l’urban mining, que el que proposa és aprofitar tot el que hi ha al nostre entorn per a què en comptes de ser rebuig posi en valor el rebuig que ja tenim actualment, quin paper juga aquest urban mining en els materials crítics?
Dídac N: Juga un paper força important i jugarà un paper força important. La diferència entre reciclatge i urban mining està en que aquest avalua no només els residus que tenim actualment, sinó el futur residu que podem tenir. Això pot permetre una millor gestió dels residus i un millor processat i reciclatge o recuperació d’aquests materials.
Olga V.: Deixar de banda els combustibles fòssils per intentar resoldre l’emergència climàtica, pot suposar canvis profunds a nivell econòmic i social, i els materials crítics juguen un paper important. Són tan nets com voldríem? Són finits? Perquè quan parlàveu de materials crítics han sonat uns noms que a mi m’han fet dubtar.
Isaac C.: Home, finits, sí. Som a un planeta finit i tot s’acaba. I difícils de trobar... és el que m’has comentat?
Olga V.: No, si són tan nets com voldríem.
Isaac C.: Si són tan nets. Els elements són elements, el què és net o no és la manera d’extreure’ls, el seu processament i l’ús que li donem. Llavors, net, no. La mineria embruta, impacta, com tot. Fer una carretera, fer un túnel o un pont també té un impacte. Hem de trobar aquesta balança de què és el que ens convé i com contribuïm a embrutar aquest planeta.
Dídac N.: No obstant, també és cert que també depèn molt del país on es realitza l’explotació. I això depèn de les normatives mediambientals existents a cadascun dels territoris. Les lleis mediambientals que s’apliquen a la Xina no són les mateixes que les que s’apliquen a Europa. A Europa, tenim unes lleis mediambientals molt fortes, molt exigents en el sentit de protegir el nostre medi ambient, i en altres països no és tan així.
Olga V.: I, centrem-nos ara en Europa. És fàcil trobar materials crítics en la majoria de territoris? Dic Europa, però no sé si funcionem com una veritable unió o el que hi ha a Espanya s’explota a Espanya, el que hi ha a França s’explota a França...
Isaac C.: Bé, hi ha una miqueta de tot. És un lloc, geològicament, molt especial. I sí, a la península Ibèrica, la meitat de la península Ibèrica de nord a sud, a la meitat oest tenim de tot. Una altra cosa és que en aquest país es deixi explotar o no. Hi ha molts projectes avançats, molt desenvolupats, amb els permisos ambientals donats o atorgats per Govern, però hi ha molt rebuig social. I en aquest país, és el que decideix si una mina es fa o no es fa, el rebuig social.
Olga V.: I com expliqueu aquest rebuig social?
Dídac N.: Des del meu punt de vista, jo crec que és la societat del voler-ho tot però no donar res a canvi. Això també succeeix quan s’instal·len aerogeneradors, plaques solars o parcs eòlics. No ho volem darrera de casa nostra, ens molesta. Però veiem que és la via per la que hem d’anar. Hi ha d’altres països en què la mineria està més ben vista. Xile, per exemple, és el primer país productor mundial de coure, però aquí encara no hem arribat a aquest nivell.
Isaac C.: I mira que en tenim, de materials crítics. De tot. I estratègics.
Olga V.: Si? Per tota Espanya?
Isaac C.: A la meitat oest de la península Ibèrica, des del nord fins al sud.
Olga V.: I la zona de Catalunya?
Dídac N.: A Catalunya hi ha alguns dipòsits interessants. No vol dir que siguin explotables, perquè potser no tenen mot de volum, però trobaríem, per exemple, les bauxites dels Catalànids tenen elements de terres rares, inclús al nord, tot i que està protegit. A la Costa Brava també en podríem trobar, però és un parc natural i és lògic que allà no hi té cabuda, això.
Olga V.: Estem parlant de materials crítics, de com és la seva extracció, un dels elements claus que suposa quins efectes poden tenir, si són més o menys nocius... Fins ara l’obtenció dels combustibles fòssils ha suposat algun tipus de prejudici a les zones on s’extreien el petroli, el carbó, el gas natural? Pregunto pels fòssils però també ho podríem ampliar als materials crítics.
Isaac C.: Sí, com hem comentat abans, tot té un impacte. Hi ha llocs on s’han fet les coses molt malament, i té un impacte molt més gran de l’esperable. Actualment, com deia en Dídac, la normativa estatal és molt estricta i es fan les coses bé. El primer impacte que es mira d’un projecte miner és el mediambiental i el de restauració, si això no és correcte, el projecte miner no tira endavant.
Olga V.: I se sap quant de temps necessiten aquests territoris per refer-se de les conseqüències negatives d’aquestes extraccions? Són reversibles els possibles danys que s’hagin fet fa, suposem, 50 anys o 60?
Dídac N.: Són reversibles, però no és fàcil descontaminar un lloc contaminat. És a dir, quan hi ha una explotació minera, sempre es generen uns residus, es necessita un gran volum d’aigua, que acaba essent contaminada. S’intenta que tots aquests dipòsits de magatzem de residus estiguin controlats i ben aïllats del corrent geològic, però pels grans volums de residus, doncs hi ha infiltracions a les aigües subterrànies i terrenys adjacents. Hi ha moltes mesures de mitigació i control d’aquests contaminants i cada dia se’n fan més i de més novedosos.
Olga V.: Parlàveu de que la normativa de la Unió Europea és bastant més restrictiva que, per exemple, la de la Xina. Això ens situa en una pitjor posició o més avantatjosa perquè som més respectuosos amb l’espai, amb la societat...
Isaac C.: Des del punt de vista de l’explotació minera o del miner, és un inconvenient perquè el que costa desenvolupar un projecte miner aquí, és el doble o el triple, en quant a temps i a diners, que a un altre país, però de cara a nosaltres, crec que és molt beneficiós i aquesta hauria de ser la línia a seguir, tant aquí, com a la resta del món. Per sort o per desgràcia, aquí ho tenim molt més avançat que a altres països.
Olga V.: Si us preguntés com caldria obtenir els materials crítics per alterar el mínim a nivell geològic, nivell socioeconòmic... de les zones on s’extreuen, diríeu que estem molt a prop del què caldria? Que caldria fer passes endavant? Cap a una banda, cap a una altra?
Dídac N.: Sempre es poden fer avanços i un dels temes que s’anirà implantant és tenir controlat on estan cada un d’aquests elements dins del jaciment i a l’hora de fer l’explotació, fer una separació del rebuig. Per què? Perquè potser hi ha algun tipus de jaciment on s’explota coure però que també té altres elements que en un futur podrien ser reaprofitats. Si es generen uns residus ben controlats, aquests residus, en un futur, es podrien recuperar per tenir aquests metalls que actualment no som capaços de recuperar.
Olga V.: Confiem que anem cap a aquesta direcció. Isaac Corral i Dídac Navarro, professors del departament de geologia de la facultat de Ciències de la UAB, moltes gràcies per haver pujat al Vagó de la Ciència.
Isaac C.: Motes gràcies per convidar-nos.
Dídac N.: Moltes gràcies.
Olga V.: I tu, si vols saber-ne més, escolta un altre capítol.
Informació complementària
