Seis materias primas esenciales para la transición energética en 2025

A más de 2.000 metros sobre el nivel del mar, bajo la sombra de los Andes y en una de las zonas más áridas del planeta, se extiende el salar de Atacama. Allí, en el territorio remoto de flamencos y vicuñas, las salmueras esconden una parte importante del futuro del planeta (y de la humanidad). El salar de Atacama es uno de los vértices del triángulo del litio de Sudamérica y el yacimiento más importante de Chile de este metal. Allí se almacena una tercera parte de las 9,3 millones de toneladas que contienen las reservas chilenas de litio, una de las materias primas esenciales para la transición energética.

La fabricación de aerogeneradores, paneles fotovoltaicos, baterías o redes eléctricas tiene una huella importante en términos de minerales críticos. Estos recursos, además, no se encuentran distribuidos de forma homogénea en el planeta. Como sucede con Chile y el litio, las mayores reservas de níquel están en Indonesia, las de cobalto están en la República Democrática del Congo. Las de las denominadas tierras raras –17 elementos químicos–, en China. Además, su demanda no ha dejado de crecer en los últimos años, de acuerdo con la Autoridad Internacional de la Energía (AIE).

“La transición energética va a requerir un gran esfuerzo para modificar la manera en la que consumimos y fabricamos los metales. Todas las nuevas energías y las baterías para la electrificación de vehículos y sistemas de almacenamiento para redes son demandantes de muchos metales. Algunos no solo son críticos, sino que también se consumen en gran escala en la industria, como el cobre o el aluminio. Y además todas ellas demandan acero, cuya fabricación es una de las principales fuentes de emisiones de CO2”, explica Miguel Ángel Rodiel, director de proyectos y tecnología del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados de materiales (IMDEA de materiales).

¿Por qué son cruciales estas materias primas?

La lista de las materias primas esenciales para avanzar en la transición hacia fuentes de energía limpias es larga. Algunas son críticas y otras difíciles de obtener y también las hay que cumplen ambos requisitos. “Por ejemplo, el último informe de la Comisión Europea al respecto identifica 34 materias primas como fundamentales, de las cuales hay 17 que además son también consideradas estratégicas ya que son esenciales para el funcionamiento de sectores como las energías renovables, la movilidad eléctrica, la digitalización o la defensa”, añade José Manuel Torralba, ingeniero e investigador del IMDEA de materiales.

Aunque las necesidades varían entre industrias y territorios, la AIE identifica seis materias primas esenciales para la transición energética que destacan por encima del resto: litio, cobre, cobalto, níquel, tierras raras y grafito.

Las 6 materias primas clave para la transición energética

1. Litio

El litio es la estrella mediática de la transición energética. Aunque se usa casi siempre en pequeñas cantidades, es esencial para todas las tecnologías limpias, de los paneles solares y los molinos eólicos a la energía geotérmica o la nuclear. Además, se necesita en grandes cantidades para la fabricación de baterías, tanto para vehículos eléctricos como para sistemas de almacenamiento a gran escala. De acuerdo con la AIE, la demanda de litio creció un 30% en el último año y deberá pasar de las 200.000 toneladas del año 2023 a más de 2 millones a mediados de siglo a medida que se fabrique la tecnología limpia necesaria para lograr el objetivo de las emisiones cero netas de gases de efecto invernadero (GEI) en 2050.

2. Cobre

La electrificación ocupa un papel central en la transición energética. Y construir redes eléctricas de mayor capacidad y sistemas de producción renovable a gran escala necesita ingentes cantidades de cobre. De acuerdo con el informe ‘Commodities making the energy transition happens’, del fondo Wisdom Tree, para generar un megavatio de electricidad a partir de centrales eólicas marinas se necesitan 8.000 kilogramos de cobre, mientras que producir la misma energía a partir de carbón requiere 1.150 kilos de este material. La AIE calcula que la demanda de cobre crecerá un 50 % hasta mediados de siglo, pasando de 25 millones de toneladas en 2023 a más de 36 millones.

3. Cobalto

Al igual que el cobre y el litio, el cobalto es un metal con un uso muy extendido en la industria, ya que se aprovecha en multitud de aleaciones. Dentro de la transición energética tiene un papel fundamental en la fabricación de baterías, aunque se necesita también para fabricar muchas otras ‘cleantech’. Su demanda global pasó de 181.000 toneladas en 2021 a 215.000 en 2023 y la AIE calcula que se acercará a las 500.000 a mediados de siglo.

4. Níquel

La mayor demanda de níquel proviene hoy de la fabricación de acero inoxidable. Sin embargo, mientras se espera que las necesidades de esta industria permanezcan estables en las próximas décadas, las de la creciente industria de las baterías eléctricas no dejarán de aumentar. El níquel es, además, clave para la fabricación de turbinas eólicas y componentes utilizados en las centrales geotérmicas y en la producción de hidrógeno. La AIE estima que su demanda se duplicará hasta 2050, pasando de las más de 3 millones de toneladas consumidas en 2023 a más de 6 millones.

5. Tierras raras

Bajo la etiqueta de tierras raras se esconde un grupo de 17 elementos químicos diferentes como el escandio, el itrio, el lantano o el neodimio. A pesar de lo que pueda sugerir el nombre, no se trata de metales poco comunes en la corteza terrestre, pero sí es poco habitual encontrarlos en una forma pura. Hoy China produce el 54 % y refina el 77 % de todas las tierras raras utilizadas a nivel industrial. Más de la mitad es consumida en la fabricación de imanes clave, por ejemplo, para las turbinas de los aerogeneradores. Su demanda es baja, pero aun así casi se triplicará hasta mediados de siglo: según la AIE, pasará de las 78.000 toneladas consumidas en 2023 a cerca de 200.000 en 2050.

6. Grafito

El grafito, una de las muchas formas en que se puede presentar el carbono en la naturaleza, se utiliza en muchos sectores: desde objetos cotidianos como lápices hasta piezas de ingeniería como pistones o rodamientos. Su protagonismo en la transición energética viene de su papel fundamental para la fabricación de baterías, ya que es un material usado habitualmente en los electrodos. De acuerdo con la AIE su demanda crecerá de los 4,6 millones de toneladas de 2024 a los 16 millones en 2050 impulsada, sobre todo, por las necesidades de los coches eléctricos.

El impacto de los metales de la transición energética

“De media, producir una tonelada de cualquier metal requiere procesar casi seis toneladas de mineral, lo que conlleva un coste energético y ambiental y una generación de residuos importante”, explica Miguel Ángel Rodiel. Por ello, es imprescindible que los desarrollos y la implementación de las nuevas tecnologías “siempre vayan acompañados de análisis rigurosos de impacto ambiental, social y económico. Son estos estudios los que determinan si la implantación de una tecnología o un proyecto basado en esa tecnología son realmente limpios y sostenibles”.

Para avanzar en la transición energética sin disparar la extracción de recursos del planeta, los investigadores del IMDEA de materiales señalan que es clave cambiar nuestra manera de fabricar y consumir metales. “Es preciso optimizar al máximo los elementos de aleación que utilizamos, desarrollar e implementar materiales que sustituyan a los minerales críticos, minimizar la huella de carbono en la producción de metales de forma primaria, utilizar técnicas de fabricación sostenibles y, sobre todo, optimizar y aprovechar al máximo el reciclado, tanto de chatarras como de productos de desecho que contienen metales, como la basura electrónica”, concluye el especialista Jose Manuel Torralba.