Escasez de materias primas

A pesar de que se está registrando un boom en el precio de las materias primas, aumentando las ganancias de ciertos actores, las mineras no están poniendo efectivo en nuevos proyectos, encendiendo las alarmas sobre una futuras escasez de algunos metales.

Según los analistas, se prevé que algunos metales, denominados metales tecnológicos, como el cobalto, el cobre y el litio, tengan “grandes déficits” en medio de un aumento de la demanda por parte de los fabricantes de baterías, coches eléctricos y turbinas eólicas.

Muchas materias primas han alcanzado precios récord este año a medida que la economía se repone del covid-19, los gobiernos aumentan el gasto en infraestructura y la oferta de algunos recursos tambalea. Por ejemplo, el cobre casi ha doblado su precio en los últimos 12 meses a un récord de 10.762 dólares la tonelada métrica a principios de mayo. El cobre es un metal de carácter estratégico, ya que se utiliza para la construcción y para conducir electricidad.

Los analistas y ejecutivos afirman que las mineras son reacias a invertir en nuevos proyectos. Este hecho se produce porque sus inversores han querido ganancias más altas en los últimos años luego de ver cómo el sector “quemaba dinero en efectivo” después de la última carrera alcista de las materias primas.

Las mineras están devolviendo más dinero a sus inversores después de gastar en exceso en proyectos y adquisiciones en la última racha alcista, que duró una década. Después, los inversores salieron del sector y algunas mineras quebraron. Según el inversor Robert Clayfourd, son muy conscientes de que la última temporada estuvo impulsada por una construcción excesiva de nuevas capacidades. Añade que “el punto aquí, es que quizás están siendo demasiado precavidos”.

Estamos empezando a ver aparecer algunos puntos de apriete en los metales claves para la transición de energía, el cobre y el grupo de metales de platino, por ejemplo, donde hay muy poca oferta lista para llenar el vacío. Tienes que reinvertir continuamente para seguir llenando el armario de recursos, y toma muchos años el hacer que una nueva mina dé frutos – Stephen Pearce, Anglo American PLC.

Los analistas esperan que las mineras comiencen a invertir más en nuevos proyectos, si es que el precio de las materias primas se mantiene elevado. Sin embargo, las minas suelen tardar entre 10 y 15 años en desarrollarse. Esto ha llevado a algunos analistas a preocuparse de que los déficits puedan dañar los intentos que se están llevando a cabo por los gobiernos por bajar las emisiones de carbono.

La disciplina de capital de nuestra industria y la disminución en el éxito de la exploración por varios años significa que hay menos proyectos de alta calidad y crecimiento de la cartera de la industria minera para satisfacer esta demanda – Mike Henry, director ejecutivo de BHP

Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), para lograr los objetivos del acuerdo climático de París debe cuadruplicarse el suministro de minerales necesarios para la producción de tecnologías de energías limpias par el 2040. “Los datos muestran un desajuste inminente entre las ambiciones climáticas fortalecidas del mundo y la disponibilidad de minerales críticos que son esenciales para hacer realidad esas ambiciones, afirmó el director ejecutivo de la AIE en un informe el mes pasado.

La AIE afirma que se estima que el suministro de minas existentes y proyectos en construcción cubrirá solo la mitad de los requisitos proyectados de litio y cobalto para 2030. Ambos recursos son esenciales para las baterías de los automóviles eléctricos y el almacenamiento de energía. Según el analista del Royal Bank de Canadá Tyler Broda, “esto significa que probablemente la descarbonización podría costar más de lo que se estima actualmente y será una fuerza estructuralmente inflacionaria durante algún tiempo”.

A finales de mayo, Tesla elevó el precio de su automóvil Model 3 unos 2.000 dólares y ahora cuesta 39.990 dólares para el modelo base. Tesla también elevó el precio del SUV Model Y en 5.000 dólares y ahora cuesta 51.990 dólares. Ante las críticas por el aumento de precios, Musk respondió que “los precios aumentan debido a la presión de la cadena de suministros en toda la industria. Materias primas especialmente”.

Los precios de los automóviles están a niveles récord en toda la industria, pero eso generalmente se atribuye, según algunas fuentes, a “una combinación de fuerte demanda y una escasez de vehículos para la venta debido a los cierres de la plantas causados por una escasez de chips de computadora”.

En abril, Musk alertó a los inversores de que la escasez de chips de computadora era un “gran problema”. Tesla no construyó ninguno de sus modelos más caros, el Model S y el Model X, durante el primer trimestre, ya que dirigió los recursos que disponía al Model 3 y Model Y. A principios de este mes todavía no había reanudado las entregas de ninguno de los dos automóviles.

Los chips de ordenador no son, sin embargo, la única materia prima que está escaseando mientras su precio va en aumento. Por ejemplo, el precio del litio, un elemento clave en las baterías EV, se ha más que duplicado en los mercados comerciales. Por otro lado, el precio del cobalto, otro material esencial para las baterías, también es muy elevado.

Se desconoce el precio que está pagando Tesla por estas materias primas en virtud de sus contratos con los proveedores. Lo mismo ocurre con otros metales utilizados en otras partes del automóvil, como el acero, el aluminio y el cobre, que también han visto aumentar los precios negociados en los mercados públicos. También se informa de que los neumáticos escasean en toda la industria.

Tesla planea aumentar la producción en más de un 50% este año. Debido a este hecho, se está acrecentando también su demanda de baterías en la misma cantidad. Por otro lado, los fabricantes de automóviles tradicionales también están intensificando la producción de vehículos eléctricos y, por lo tanto, de baterías.

La escasez afecta a las baterías

En el 2030, la previsión de capacidad de fabricación de baterías a nivel mundial no será suficiente para satisfacer la demanda de la industria automóvil, que, según un informe elaborado por el grupo suizo ABB a través de la consultora Ultima Media, se espera que se multiplique por seis. Concretamente, se prevé que el número de vehículos eléctricos en las carreteras ascienda de 10 millones en 2020 a más de 145 millones en 2030.

Tal y como se subrayaba anteriormente, además de que no habrá suficientes fábricas de baterías, tampoco habrá suficiente litio o cobalto. “Se ha estimado que Europa necesitará casi 60 veces más litio y 15 veces más cobalto de aquí al 2050 para los coches eléctricos y el almacenamiento de energía”, señala la directora de Relaciones Institucionales e Innovación de la Asociación Española de Proveedores de Automoción María Luisa Soria. Está situación está provocando el encarecimiento del precio de estos metales tan necesarios.

Uno de los mayores problemas asociados a estos metales, son las condiciones en las que se obtienen, especialmente el cobalto. Según Arturo Pérez de Lucia, director general de la Asociación Empresarial para el Desarrollo e Impulso del Vehículo Eléctrico, “el reto pasa por encontrar cobalto de proveedores sostenibles y en países donde se cumplan los estándares de seguridad y derechos laborales frente a los depósitos mineros de la República Democrática del Congo, que abastece de este mineral a cerca de dos tercios del mercado mundial”.

El litio, el níquel, el cobalto y el cobre que contienen las baterías se han extraído de la tierra. En la actualidad, gran parte de la extracción se concentra en lugares como Rusia, Indonesia y la República Democrática del Congo, donde la vigilancia ambiental suele ser escasa, el derecho laboral suele ser poco estricta y el sector minero tiene un historial de conflictos con las comunidades locales – Madeleine Stone

Pérez de Lucia añade que, paralelamente, “se está trabajando para reducir o reemplazar el cobalto con otros materiales menos críticos y se investiga con elementos como el azufre, que es un producto de desecho industrial barato, muy puro y de fácil reciclabilidad, o el fluoruro con electrolito en estado sólido, que ofrecen una mayor densidad energética que las baterías actuales y también una autonomía muy superior”. Por ejemplo, firmas como BMW o Ford, a través del fabricante de baterías de estado sólido para vehículos eléctricos Solid Power, están apostando e invirtiendo por estas baterías.

Las baterías de los coches son pizas tecnológicas complejas, pero a un nivel básico no son muy diferentes de la batería de iones de litio de tu móvil. Las celdas individuales de la batería están compuestas de un cátodo metálico (hecho de litio con una mezcla de otros elementos que pueden incluir cobalto, níquel, manganeso y hierro), un ánodo de grafito, un separador y un electrólito líquido que normalmente está compuesto de una sal de litio. Cuando los iones de litio cargados fluyen del ánodo al cátodo, se genera una corriente eléctrica. […] Para un coche hay que agrupar miles de celdas, normalmente en una serie de módulos interconectados que para formar paquetes de baterías se protegen en una carcasa metálica. En total, estos gigantescos sándwiches electroquímicos pueden pesar más de 450 kg cada uno – Madeleine Stone

Problemas asociados al reciclaje de las baterías

Para reducir la necesidad de nuevas extracciones, los expertos señalan que hay que mejorar mucho el reciclaje de las baterías de los vehículos eléctricos cuando estas dejen de ser útiles. Aunque hasta la fecha solo han “muerto” una pequeña cantidad de baterías de coches eléctricos, se espera que las próximas décadas se retiren millones de toneladas de baterías. Esas baterías, sin embargo, podrían suministrar una parte importante de la futura demanda de minerales de la industria de los vehículos eléctricos.

La forma en que se ha dado la vuelta a esto es: “Tendremos que abordar estos problemas climáticos, desarrollemos minas nuevas, extraigamos esto lo más rápido posible”. Y no cabe duda de que así funciona la planificación a corto plazo. Pero tenemos que idear algunas soluciones meditadas para este problema que es a muy largo plazo – Payal Sampat, directora del Programas de Minería de Earthworks, una organización sin ánimos de lucro.

La mayoría de los materiales esenciales que quieren extraer los recicladores se encuentran en las celdas individuales de las baterías. Sin embargo, las baterías de los automóviles eléctricos están diseñadas para aguantar muchos años y miles de kilómetros, no para desmontar sus componentes. Debido al coste y la complejidad de desmontar las baterías de los coches eléctricos, los métodos de reciclaje actuales son bastante rudimentarios:

Una vez la batería está descargada y se retira de la carcasa exterior, los modules suelen triturarse y arrojarse a un horno. Los materiales más ligeros, como el litio y el manganeso, se queman y dejan una aleación en forma de pasta que contiene metales más valiosos, como el cobre, el níquel y el cobalto. A continuación, pueden purificarse los metales individuales a partir de esa aleación empleando ácidos fuertes. Para estos procesos, conocidos como recuperación pirometalúrgica e hidrometalúrgica, se necesitan grandes cantidades de energía y se producen gases tóxicos y productos residuales que hay que volver a capturar. Aunque se suele recuperar la mayor parte del cobalto y el níquel, en la mayoría de los casos el litio no es lo bastante valioso como para que los recicladores lo intenten reciclarlo. Si se recupera el litio, no suele tener la calidad adecuada para fabricar baterías nuevas – Madeleine Stone

Algunos apuntan que podría existir una opción más limpia y eficiente: el denominado reciclaje directo. En este caso se aboga, según Madeleine Stone, por “la separación del material del cátodo de las celdas individuales de la batería y la rehabilitación de las mezclas de sustancias químicas en su interior, lo que incluiría añadir litio que se ha agotado por su uso, en lugar de extraer metales para la mezcla”.

El investigador del Instituto Faraday Gavin Harper subraya que “aunque los métodos de reciclaje directo aún están en una fase temprana de desarrollo, algún día este enfoque podría permitir a los recicladores recuperar más material del interior de las baterías y obtener un producto final de mayor valor”. Añade que, “las materias primas tienen valor, pero hay mucho más valor en la forma en que se combinan”, mientras subraya que “ese sería el Santo Grial del reciclaje: intentar conservar el valor que hay en la estructura, no solo en los materiales”.

La Agencia Internacional de la Energía (AIE) estima que actualmente el mundo dispone de la capacidad suficiente para reciclar 180.000 toneladas métricas de baterías de vehículos eléctricos al año. A modo de comparación, según subraya Stone, “todos los vehículos eléctricos puestos en 2019 acabarán generado 500.000 toneladas métricas de baterías desechadas”.

Para 2040, la AIE estima que podría haber 1300 gigavatios/hora de baterías agotadas que necesitan ser recicladas. En términos de masa, […] un paquete de baterías de 80 kilovatios/hora de un Modelo 3 de Tesla pesa poco más de 450 kilogramos. Si todas esas baterías agotadas procedieran de los Modelos 3 de Tesla, esta cantidad de capacidad de almacenamiento de baterías gastadas se traduce en casi ocho millones de toneladas métricas de baterías desechadas, lo que […]  equivale a 1,3 veces la masa de la Gran Pirámide de Guiza – Madeleine Stone

Si se aumenta la escala del reciclaje, los residuos podrían ser una fuente importante de minerales. Un informe encargado por Earthworks concluye que, “si asumimos que el 100 por 100 de las baterías de los vehículos eléctricos se recogen para su reciclado y las tasas de recuperación de minerales, sobre todo de litio, el reciclaje podría satisfacer hasta el 25% de la demanda de litio de la industria de los vehículos eléctricos y el 35% de sus necesidades de cobalto y níquel para 2040”.

El coautor del informe y director de investigación de la Universidad Tecnológica de Sidney Nick Florin afirma que es necesario que haya políticas gubernamentales sólidas que apoyen el reciclaje de las baterías de los coches eléctricos. Estas podrían incluir “pautas de diseño de las baterías que permitieran a los recicladores desmontarlas con más facilidad, programas de recogida de baterías, leyes que prohíban el vertido y normas que faciliten el transporte de residuos peligrosos de baterías entre jurisdicciones para su reciclaje”.

Según Stone, la Unión Europea ya regula la eliminación de las baterías de los vehículos mediante un sistema de “responsabilidad ampliada del productor” y actualmente está actualizando sus normativas para establecer objetivos específicos de recuperación de minerales. Sin embargo, en Estados Unidos, solamente tres estados disponen de requisitos de responsabilidad ampliada del productor que obliga a los fabricantes de baterías de iones de litio a hacerse cargo de sus residuos. Al respecto, el coordinador del programa Making Clean Energy Clean, Just and Equitable de Earthworks Benjamin Hitchcok Auciello afirma que “hacer recaer la responsabilidad de la recogida de las baterías al final de su vida útil en el operador que las comercializa es una solución política muy clara”.

El reciclaje, sin embargo, no bastará para satisfacer ni el total ni la mayoría de nuestra demanda de mentales para baterías, afirma Stone. Añade que se espera que el reciclaje solo cubra de un cuarto a un tercio de nuestra demanda de minerales para baterías en las próximas décadas. La politóloga del Providence College de Rhode Island Thea Riofrancos considera que el reciclaje es “una estrategia entre un conjunto de estrategias” para reducir la demanda de nueva minería. Entre otras soluciones se contemplan el desarrollo de baterías que utilicen menos minerales, mejorar el transporte público y la construcción de ciudades transitables y aptas para el uso de bicicletas con el objetico de reducir la demanda de vehículos privados.