El acceso a los minerales críticos, los que el capitalismo global necesita para consumar la transición energética, empieza a ser un eje central de disputa geopolítica. La Unión Europea, por ejemplo, quiere aprobar en 2023 una Ley Europea de Materias Primas Críticas para poder garantizar, puertas adentro (hoy el continente depende otras regiones) esta cadena de suministro.

En paralelo, el mundo científico sigue afinando el lápiz respecto a la disponibilidad de las reservas de estos materiales (cobre, litio, níquel, cobalto, etc.) ante los temores de escasez. La última evidencia en este campo de estudio la ha aportado un grupo de investigadores de la Universidad de Valladolid. 

El equipo de trabajo, integrado por Daniel Pulido-Sánchez, Iñigo Capellán-Pérez, Carlos de Castro y Fernando Frechoso, ha publicado un artículo titulado "Requerimientos materiales y energéticos de la electrificación del transporte" en la prestigiosa revista de ingeniería Energy & Environmental Science, una de las más rigurosas del mundo en esta rama.

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La investigación construye un modelo de simulación para proyectar alcance y limitaciones de la transición energética en lo que respecta a la disponibilidad de las materias primas que se necesitan para descarbonizar la movilidad.

El trabajo se enfoca en los materiales que la economía global necesita para la electrificación del transporte. La novedad es la inclusión de los cargadores de las baterías, un "detalle tecnólogo" subestimado en otros relevamientos científicos, que eleva de forma significativa el requerimiento de minerales y de energía en la fabricación de los vehículos.

Este agregado arroja, por un lado, que el "retorno neto de energía" da cero. Es decir: hoy la industria invierte la misma cantidad de energía en la fabricación de un coche eléctrico doméstico que la que se devuelve para su uso en movilidad durante su vida útil.

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"Se trata de un ratio de interés importante para los sistemas energéticos, ya que funciona de intermediario para llegar a las emisiones. Lo que vimos en nuestra investigación es que hoy en día para hacer una batería de los coches eléctricos y los cargadores asociados hace falta mucha energía y muchos materiales. Y que detrás de este proceso hay un montón de emisiones", explica Capellán en diálogo con LPO.

Y agrega: "El coche eléctrico es más limpio cuando uno circula por una ciudad. Pero si para mover ese coche has utilizado energía sucia, las cuentas no salen tanto. Hay detrás una huella ambiental que nosotros vemos que hoy en día es muy parecida a un coche de combustión interna. ¿Esto quiere decir que el coche eléctrico no sirve para nada? No, en absoluto. El mensaje es que antes de meter mucho coche eléctrico habría que conseguir que la generación de energía sea limpia. Tienen que ir de la mano".

El mundo científico sigue afinando el lápiz respecto a la disponibilidad de las reservas de los minerales críticos ante los temores de escasez. La última evidencia en este campo de estudio la ha aportado un grupo de investigadores de la Universidad de Valladolid

La otra conclusión al agregar estas subtecnologías (cargadores y cables) a la ecuación es que se necesitan más minerales críticos de los calculados por otros trabajos científicos. Para dimensionar esta cantidad en relación a las reservas disponibles, los investigadores simular cuatro escenarios a futuro. 

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1) El de las tendencias esperadas: en donde el porcentaje objetivo de cada tipo de vehículo en 2050 está determinado por las tendencias observadas. La evolución del transporte electrificado se estima, básicamente, extrapolando las tendencias pasadas y actuales observadas.

2) Escenario de alta electrificación: Todos los automóviles, autobuses y motocicletas personales, así como los vehículos livianos, son reemplazados por vehículos eléctricos de batería en 2050. "Este escenario no pretende ser realista, pero sirve como ejemplo de electrificación extrema sin cambios en los patrones culturales de transporte", aclara la investigación.

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3) E-bike: escenario donde la movilidad personal está basada, principalmente, en vehículos eléctricos muy ligeros. La mayoría de los automóviles personales son reemplazados por vehículos eléctricos de dos ruedas (60 %), bicicletas eléctricas (20 %) y modos no motorizados (8 %). Los vehículos ligeros pasan a la electricidad, no así los vehículos pesados (combustibles líquidos) debido a las limitaciones para generalizar baterías pesadas a gran escala. La participación de la actividad de transporte de carga cubierta por ferrocarril eléctrico aumenta, no obstante, del 30% al 60% para 2050.

4) Escenario de "decrecimiento": cumple con los objetivos de descarbonización y adaptación al pico del petróleo mediante la reducción en la demanda general de transporte de pasajeros y carga para las personas más ricas (que concentran hoy la mayor parte de la demanda de transporte a nivel mundial), combinado con un cambio modal del transporte privado a modos ligeros y públicos y tren para mercancías. Este escenario asume el contexto de un futuro donde se realizan esfuerzos serios y coordinados para cambiar la actual economía orientada al crecimiento hacia una que satisfaga las necesidades humanas sin la necesidad de un crecimiento continuo.

Iñigo Capellán (izquierda), uno de los autores de la investigación. 

diariodevalladolid.

La simulación es contundente respecto a los resultados. Solo el último escenario, el de decrecimiento, es el que "ofrece una salida" a los cuellos de botellas de los materiales analizados. 

Por ejemplo: la extracción acumulada de níquel alcanza el nivel de los recursos actuales en todas las simulaciones antes de 2050, y tan pronto como 2030 para el escenario de alta electrificación. El manganeso se vuelve crítico en todos los escenarios, excepto el decrecimiento para 2050. Y la extracción acumulada de litio supera el nivel de recursos actuales antes de 2050 para el escenario de más demanda.

El escenario de tendencias esperadas arroja muchos problemas de suministro. El escenario de decrecimiento no sale perfecto. Se mantienen algunas tenciones, pero las presiones sobre los materiales disminuyen

En lo que respecta al cobalto, el escenario de alta electrificación supera en 4,5 veces las reservas hoy existentes. Si la proyección es de "decrecimiento", el incremento es de 150%. 

"Yo sí me creo que de aquí a 2050 se descubra más cobalto para satisfacer esta demanda. El otro escenario parece muy difícil. El trabajo se basa en tecnologías que existen hoy. Si dentro de diez años aparecen otras tecnologías que no dependiesen de estos minerales, pues serían muy buenas noticias porque podríamos producir baterías eléctricas que no tengan problemas de escasez de materiales. Eso no lo podemos saber", aclara Capellán.

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El investigador explica que la conclusión "no es se va a acabar el cobalto", sino más bien "espabilad los que estáis invirtiendo en la movilidad eléctrica porque no podéis confiar que el cobalto alance para producir a la escala planificada".

"El escenario de tendencias esperadas arroja muchos problemas de suministro. El escenario de decrecimiento no sale perfecto. Se mantienen algunas tensiones, pero las presiones sobre los materiales disminuyen", explica.

El estudio refleja que el decrecimiento es, paradójicamente, "el escenario más realista". "Los escenarios de crecimiento son los que parecen más utópicos. Mantener las demandas de consumo de materiales y de energía a nivel mundial de crecimiento a muchas décadas es bastante utópico debido a que el planeta va a reventar por algún sitio".

Capellán sostiene que, al agregar la subtecnología omitida en casi toda la literatura científica, "los escenarios planteados para la electrificación de la movildiad son bastante inviables". "El decrecimiento no arregla todos los problemas, pero los suaviza bastante", insiste.

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Los modelos y las proyecciones, adelanta el especialista en energía, serán más precisos en los próximos años. "La escasez de minerales no le preocupaba a nadie hace una década. Sí a la Unión Europea por su total dependencia. ¿Cómo nos aseguramos de cobalto si llega el día en que los país productores no nos lo quieren vender? Ahora se echan cuentas y no salen".

El "decrecimiento", corriente de pensamiento bastante tabú para la política institucional, también empieza a colarse en la agenda. Capellán cuenta que la UE está sacando convocatorias de proyectos para financiar la investigación sobre la viabilidad de este escenario.