24.08.2021 - 21:50
Actualment es fa arreu del món una transició energètica cap a les fonts renovables –sobretot eòlica i solar– i s’electrifica tot el consum energètic per abandonar l’ús de combustibles fòssils. El principal motiu és la lluita contra l’emergència climàtica i la necessitat d’aturar les emissions de CO2. Però hi ha un segon motiu, que en un començament va ser igual d’important per a promoure les renovables: el petroli, el carbó i el gas són un recurs limitat i s’acabaran exhaurint tard o d’hora. És a dir, al final, vulguem o no, ens importi o no el canvi climàtic, farem servir exclusivament energies renovables perquè els combustibles fòssils són un recurs limitat. Tanmateix, algunes veus han qüestionat les energies renovables, en el sentit que també fan servir uns minerals limitats, d’alguns dels quals podria no haver-n’hi prou. Potser substituïm una dependència –combustibles fòssils– amb data de caducitat per una altra amb una data diferent? Canviarem la dependència d’uns països productors de petroli i gas, per la d’uns altres països productors dels minerals necessaris per a construir plaques solars, molins eòlics i bateries? A continuació, analitzem què diuen les institucions i els organismes internacionals al respecte.
La situació actual en comparació amb la futura
Per a valorar una nova tecnologia cal comparar-la amb la que substitueix, més que no analitzar-la d’una manera aïllada i ideal. En el cas de les renovables i els vehicles elèctrics cal avaluar no tant quants materials consumeixen en valors absoluts –tot i que és un paràmetre important– sinó si representen una disminució en relació amb les tecnologies de combustió actuals. D’entrada, cal dir que les renovables no en surten ben parades. Un vehicle elèctric pot pesar més de 300 kg més que un de combustió i, per tant, requereix més materials. De fet, s’estima que per a fabricar un vehicle elèctric calen 210 kg de minerals crítics, enfront dels 35 kg d’un de combustió. És la dada a la qual se solen agafar aquells qui són crítics amb els vehicles elèctrics. Però això és tan sols una part de la imatge.
Un vehicle de combustió necessita combustible en forma de derivats del petroli, un element tan crític com els materials de la construcció inicial. Segons el think tank Carbon Tracker, un cotxe típicament consumeix una tona de petroli l’any, uns 17.000 litres de petroli durant la vida útil. En comparació, un vehicle elèctric, durant la vida útil, tan sols consumeix electricitat, i cap nou material per a moure’s. A més, cal no oblidar un aspecte cabdal: el petroli un cop cremat no es pot reciclar, mentre que els minerals crítics d’un vehicle elèctric sí que es poden fer servir en la construcció de nous vehicles de manera infinita, tal com us explicàvem fa unes quantes setmanes a VilaWeb. L’organització Transport & Environment calcula que un vehicle elèctric “consumeix” durant tota la vida útil 30 kg de materials crítics. Aquests són els materials que la tecnologia actual de reciclatge no pot recuperar. Comparat amb els 17.000 kg de petroli d’un vehicle a combustió, és una millora excepcional quant a consum de materials que s’han de minar.
Una cosa semblant passa amb les plantes de producció elèctrica. Una central d’energia solar fotovoltaica necessita 6,5 tones de materials crítics per cada MW de potència instal·lada –tot i que la meitat correspon a silici, un material molt comú que s’obté de la sorra. En canvi, una central de carbó en necessita només 3 tones per cada MW. Tanmateix, novament cal considerar la vida útil de la central i el combustible que consumeix. Així, la central solar no necessitarà cap material extra per a produir 1 MWh d’electricitat, mentre que la central de carbó necessita 350 kg d’aquest material per a produir aquest mateix MWh. Una central fotovoltaica té una vida útil de trenta anys i genera típicament 40.000 MWh d’electricitat per cada MW de potència instal·lada. Si hem dedicat 6,5 tones de materials per a construir-la, al final el balanç és de 163 grams per cada MWh produït. En comparació, el megawatt de potència de la central de carbó haurà necessitat 14 milions de kg de carbó per a produir 40.000 MWh. De fet, la central solar, gràcies al reciclatge, a la pràctica consumirà 8 grams, perquè la resta es reutilitzaran per fabricar noves plaques solars. Els resultats són clars: 8 grams de materials enfront 14 milions de kg de carbó per a produir la mateixa electricitat.
Hi ha prou minerals?
Com hem vist, les tecnologies renovables representen una millora molt notable en relació amb les tecnologies fòssils. Passarem a consumir una quantitat de materials inferior a l’actual, amb els beneficis ambientals que se’n derivin, més enllà de l’eliminació d’emissions. El reciclatge ha de permetre de recuperar gairebé la totalitat dels elements crítics. Malgrat tot, s’han de construir milions de bateries, plaques solars i molins abans de reciclar-los, i això requereix quantitats enormes de nous materials. En tindrem prou?
L’Agència Internacional de l’Energia (AIE) preveu que la demanda d’aquests materials augmentarà molt, i això podrà generar problemes de subministrament. Tanmateix, la mateixa AIE i el prestigiós Servei Geològic dels EUA, amb el seu informe periòdic sobre minerals, no preveuen que hi hagi limitacions fonamentals en els minerals. A l’escorça terrestre n’hi ha prou per a cobrir-ne la demanda. Així, per exemple, d’un element tan cabdal com és el liti, s’estima que hi ha reserves 170 vegades superiors a la demanda actual, i a més n’han crescut un 42% aquests últims vuit anys. Això és degut al fet que la pujada del preu, així com la forta demanda, n’ha fet augmentar l’exploració geològica.
Un altre element del qual durant les últimes dècades s’ha dit de manera recurrent que no n’hi hauria prou ha estat el coure. De fet, el Servei Geològic dels EUA el posa com a exemple de la confusió entre els no especialistes sobre com s’interpreten les reserves i els recursos d’un mineral. Les reserves són dinàmiques i varien depenent del consum (extracció), de les descobertes de noves reserves, de la facilitat d’extracció i dels recursos encara pendents de descobrir. Així, el 1970, entre les reserves identificades i l’estimació de les pendents de descobrir, els especialistes donaven la xifra de 1.600 milions de tones mètriques de coure recuperables, 280 milions a les reserves identificades. Des del 1970 s’han consumit 580 milions de tones de coure, molt superior a les reserves identificades en aquell moment. Com ha estat possible? Gràcies a l’exploració geològica que ha permès d’identificar-ne nous jaciments. Avui dia les reserves estimades han crescut fins a 870 milions de tones, superiors a les del 1970 tot i el consum de tots aquests anys. Un altre material crític que genera problemes de subministrament és el níquel, que arriba a formar part del 80% de les bateries de liti. Tanmateix, novament té a veure amb el dimensionament de la mineria, i no amb una manca estructural. Avui dia la producció de níquel és al voltant de 2,5 milions de tones anuals. Hi ha reserves identificades per un valor de 300 milions de tones, però a més hi ha reserves extensives als fons oceànics.
No hem d’oblidar que, com dèiem al començament, aquests elements es poden reciclar. Un cop s’hagin construït totes les plaques solars, molins i bateries necessàries, la demanda de nous materials baixarà de manera dràstica gràcies a la reutilització. Però és que, a més, cal considerar que quan hi ha problemes al mercat per al subministrament de determinats materials, se’n cerquen alternatives. Quan el coure va pujar de preu fa molts anys, va ser substituït per l’alumini als cables d’alta tensió. No és tan bon conductor com el coure, però fa una funció anàloga acceptable. I, com us mostràvem fa uns dies, hi ha bateries que fan servir sodi en lloc de liti, o ferro en lloc de níquel, dos materials alternatius molt més comuns.
Hi ha un altre aspecte cabdal que cal tenir en consideració: el preu. És cert que els minerals poden tenir pujades molt importants en cost. Amb el sistema actual basat en els combustibles fòssils això té conseqüències greus: les pujades del preu del gas i del barril del petroli afecten totes les centrals i els vehicles que circulen, siguin vells o nous. És per això que tots hem sofert les pujades a la factura de l’electricitat i al preu de la benzina d’aquests últims mesos. En canvi, les pujades de preu dels minerals emprats a les tecnologies renovables tan sols afecten les noves centrals i les vendes dels vehicles nous. Les centrals i vehicles ja construïts resulten indemnes a les pujades de preu temporals dels elements clau. Amb les noves tecnologies renovables, els consumidors obtindran més protecció econòmica davant els problemes temporals de subministrament de matèries primeres i les fluctuacions del preu.
La situació a la UE i la dependència exterior
Hem vist que amb la revolució renovable la demanda de materials baixarà de manera notable. A més, s’han trobat alternatives als colls d’ampolla i la majoria de consumidors resultaran indemnes davant la volatilitat dels preus de les matèries primeres. Els països eliminaran la dependència exterior quant a producció energètica. No necessitaran importar gas ni petroli. Podran produir tota l’energia que necessiten amb molins i plaques instal·lats al país. Malgrat això, com hem vist, primer s’han de construir, i això requereix una quantitat de nous materials molt important.
Aquest és la principal baula feble del nou sistema renovable: la dependència exterior, si més no al començament, d’un seguit d’elements clau. Aquesta nova dependència de l’exterior en elements clau preocupa als EUA i la UE. La Comissió Europea ja ha analitzat la situació actual quant a elements clau per a la construcció de bateries, com són el cobalt, el liti, el manganès, el grafit natural i el níquel. Les conclusions són clares: els països de la UE en tenen una elevada dependència exterior i se’n preveu un creixement de la demanda. I si bé la UE té percentatges significatius de recol·lecció d’aquests elements (al voltant del 53%), el reciclatge n’ha de millorar notablement –tècnicament és perfectament viable. L’objectiu final de la UE és ser autosuficient d’aquests elements un cop s’hagin expandit al mercat europeu l’ús de bateries i se’n garanteixi el reciclatge.
L’Agència Internacional de l’Energia recomana a tots els països un seguit de mesures per a garantir la seguretat en els recursos minerals necessaris. En primer lloc, cal invertir per a diversificar les fonts dels nous subministraments necessaris amb l’augment de la demanda. Això no ha de ser iniciativa exclusiva de les empreses de cada sector, sinó que els governs han de prendre’n part activament. En segon lloc, cal invertir en recerca i desenvolupament a tota la cadena de valor. Des de la recerca de nous jaciments, fins a la millora en la fabricació per a consumir menys materials i allargar-ne la vida útil, passant per l’ús de materials alternatius. En tercer lloc, cal augmentar-ne el reciclatge. Els governs han de fer polítiques per incentivar-ne el reciclatge un cop exhaurida la vida útil de plaques, molins i bateries. Cal optimitzar-ne la recol·lecció i la separació, a més d’invertir en recerca i desenvolupament per a millorar les tecnologies de reciclatge. En quart lloc, cal millorar la resiliència de les cadenes de subministrament i la transparència dels mercats sense excloure reserves estratègiques de determinats minerals. Una altra mesura és difondre estàndards ambientals, socials i de governança més exigents. L’objectiu és incrementar la sostenibilitat i la responsabilitat per disminuir els volums de materials necessaris, baixar-ne el cost i tenir una diversificació més gran. Finalment, cal enfortir la col·laboració internacional entre països productors i països consumidors. Proporcionar-ne dades confiables i transparents, assessorar sobre potencials vulnerabilitats en el subministrament, promoure la transferència de coneixement i la capacitat de construir i transmetre pràctiques responsables i sostenibles, a més d’enfortir els estàndards socials i ambientals per assegurar un camp de joc igual per a tothom.
En conclusió i d’acord amb les institucions internacionals, les tecnologies renovables signifiquen una disminució extraordinària de la mineria de materials necessaris per a proveir-nos d’energia en relació amb les tecnologies fòssils actuals. Tot i que pot haver-hi problemes de subministrament a causa de l’actual increment de la demanda –en ser tecnologies noves–, no hi ha una manca estructural dels elements necessaris. En canvi, alguns països, en especial a la UE, tindran una dependència exterior inicial fins que no hagin importat prou materials i puguin ser reciclats i reutilitzats. Amb l’expansió de les energies renovables, caldrà millorar la col·laboració internacional per a expandir estàndards ambientals i socials més bons i més exigents, i compartir tecnologies i coneixements. Al nostre país, amb una dependència energètica exterior del 95%, si no volem repetir els errors del passat, caldrà desbloquejar ràpidament la implantació de les tecnologies renovables i sumar-se a les recomanacions internacionals.
