La carrera global per descarbonitzar l'economia, digitalitzar tots els sectors i electrificar la mobilitat ha col·locat els minerals crítics al centre del tauler geopolític. El somni d'un sistema energètic net i una indústria capdavantera en bateries, renovables o electrònica depèn, en bona mesura, de disposar d'una llarga llista de primeres matèries minerals que fins fa poc passaven desapercebudes.
Mentre la Unió Europea, els Estats Units i altres potències s'esforcen per reduir la seva dependència de tercers països, comencen a mirar amb altres ulls els seus propis jaciments, residus miners i restes electròniques. El que durant dècades es va considerar estèril o escombraries industrials emergeix ara com una font estratègica de liti, cobalt, niobi, tàntal, terres rares i altres elements clau per a la transició energètica i digital.
Què són els minerals crítics i per què s'han tornat imprescindibles
Quan parlem de matèries primeres fonamentals o crítiques (Critical Raw Materials, CRM) ens referim a aquells elements i minerals d'origen miner la rellevància econòmica dels quals és molt alta per a una regió -en aquest cas la UE- i el subministrament de la qual corre un risc considerable d'interrupció. No s'hi inclouen combustibles fòssils ni matèries primeres agrícoles, sinó metalls i minerals destinats a usos industrials, tecnològics i energètics.
La Comissió Europea actualitza cada pocs anys una llista d'aquests materials, que ha passat de 14 el 2011 a 34 primeres matèries fonamentals en la darrera revisió. Entre elles destaquen el liti, el cobalt, el níquel, les terres rares, el niobi, el tàntal, el coure o el grafit. Algunes adquireixen a més la categoria de matèries primeres estratègiques perquè són essencials per a sectors crítics com les energies renovables, la mobilitat elèctrica, la indústria digital, aeroespacial o de defensa.
Bona part daquestes matèries primeres són insubstituïbles o molt difícils de reemplaçar. Les terres rares, per exemple, tenen propietats magnètiques i electròniques úniques que les fan imprescindibles en imants permanents avançats, turbines eòliques, motors de vehicles elèctrics o equips mèdics. El Liti ofereix unes característiques electroquímiques ideals per a bateries recarregables, i metalls com el cobalt, el níquel o el manganès permeten millorar la densitat energètica i estabilitat d'aquestes bateries.
Els estudis de l'Agència Internacional de l'Energia indiquen que, en escenaris compatibles amb l'Acord de París, la demanda de minerals per a vehicles elèctrics i emmagatzematge es podria multiplicar per 30 respecte a 2020, i el consum de liti créixer més de 40 vegades. Altres metalls com el cobalt, el grafit o el níquel augmentarien entre 20 i 25 vegades, mentre que la demanda de terres rares es multiplicaria per 7. Aquest increment sense precedents empeny els països a assegurar cadenes de subministrament resilients i diversificades.
Un tauler geopolític molt desigual: concentració de recursos i vulnerabilitat europea
El gran problema és que la distribució geogràfica d'aquests minerals és molt desigual. Encara que hi hagi recursos a molts països, les reserves explotables i, sobretot, les capacitats de processament i refinat es concentren en uns quants actors. A la pràctica, això significa que la dependència no és només del lloc on s'extreu el mineral, sinó d'on es refina i es transforma en un producte útil per a la indústria.
La Xina s'ha consolidat com l'actor dominant: produeix al voltant del 60% de les terres rares del món i processa al seu territori prop del 90% d'aquests elements. També concentra la major part del refinat de cobalt, liti i manganès, i controla grans porcions de les cadenes de valor de panells solars, bateries i components electrònics. Altres països clau són la República Democràtica del Congo (entorn del 70% del cobalt mundial), Xile (gran productor de coure i liti), Austràlia (liti), Brasil (niobi) o Rússia i Sud-àfrica (metalls del grup del platí).
La Unió Europea, per la seva banda, amb prou feines aporta al voltant d'un 7% de la producció minera mundial, però la seva indústria representa prop del 20% del consum global de molts daquests materials. Resultat: una forta vulnerabilitat davant de tensions geopolítiques, restriccions comercials o simples colls d'ampolla logístics. La pandèmia de la COVID-19 i la invasió russa d'Ucraïna van posar de manifest fins a quin punt les cadenes de subministrament globals podien trontollar-se en qüestió de mesos.
En el cas europeu, el risc no només és la importació del mineral brut, sinó que gran part del valor afegit es genera fora de les seves fronteres. Molts dels components de bateries, panells solars, aerogeneradors o xips arriben a la UE ja processats, cosa que amplifica la dependència tecnològica i industrial de tercers països, molt especialment de la Xina.
Aquesta situació s'agreuja per factors com la ràpida acceleració de la demanda, la possible caiguda en la qualitat dels jaciments més madurs, conflictes armats a zones riques en recursos o la governança feble a països productors, on es registren problemes greus de drets humans, treball infantil o corrupció.
La resposta de la Unió Europea: Critical Raw Materials Act i full de ruta espanyol
Per no saltar d'una dependència dels combustibles fòssils a una altra dels metalls, la UE ha engegat un marc polític ambiciós. Sobre iniciatives prèvies com la Iniciativa de Matèries Primes de 2008 o el Pla d'Acció de Matèries Primes Fonamentals de 2020, el 2024 ha entrat en vigor la Llei Europea de Matèries Primes Fonamentals (Critical Raw Materials Act, CRMA).
Aquesta llei marca diversos objectius quantitatius d'aquí al 2030. Entre ells, que almenys 10% de les matèries primeres estratègiques consumides a la UE s'extreguin dins del seu territori, que el 40 % es processi també a la Unió i que, com a mínim, el 25% de les necessitats es cobreixin mitjançant reciclatge. Per arribar a aquestes metes, la CRMA proposa accelerar permisos per a projectes considerats estratègics, facilitar finançament i establir mecanismes de monitorització i proves d'estrès de les cadenes de subministrament.
La normativa europea es recolza en altres peces, com ara el Pacte Verd Europeu, la Llei Europea del Clima, l'estratègia industrial o la regulació de disseny ecològic i de bateries. Totes elles apunten cap a un model de economia circular i de reducció de la demanda neta de materials verges, allargant la vida dels productes i maximitzant-ne la reparació, el reús i el reciclatge.
Espanya ha alineat la seva estratègia amb aquestes directrius mitjançant la Full de Ruta per a la Gestió Sostenible de les Matèries Primes Minerals i un futur Pla d´Acció 2025-2029. Aquest full de ruta s'articula en quatre grans orientacions: fomentar l'economia circular a les cadenes de valor, impulsar la gestió sostenible a la indústria extractiva, garantir la seguretat de subministrament amb criteris ambientals i de justícia social, i potenciar la indústria associada a matèries primeres estratègiques per a la transició energètica i digital.
Entre les mesures previstes hi ha l'elaboració d'una nova Llei de Mines moderna i coherent amb la normativa ambiental europea, l'actualització del Reial Decret 975/2009 sobre residus d'indústries extractives, el reforçament de les garanties financeres per assegurar-se que les restauracions les paga el titular de l'explotació i no l'Estat, i una aposta forta per la rehabilitació de sòls afectats per mineria amb fons del Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència.
Espanya: recursos miners, tradició extractiva i nou programa d´exploració
Espanya és un país històricament miner i un dels territoris europeus amb més potencial geològic. Actualment compta amb unes 2.600-2.700 explotacions actives, més de 29.000-30.000 llocs de treball directes i una producció valorada en uns 3.500-3.900 milions d'euros anuals. Destaquen les roques ornamentals –Espanya és líder mundial en pissarra de sostre i un dels principals productors de marbre i granit– i diversos minerals industrials com la fluorita, la magnesita, el guix o les sals potàssiques.
En l'àmbit específic de les matèries primeres fonamentals, Espanya és el segon productor de coure de la UE i l'únic proveïdor d'estronci europeu, amb aproximadament un terç del subministrament global d'aquest element cap als socis comunitaris. També es produeixen wolframi, tàntal i espat fluor, i s'han identificat dipòsits de liti, cobalt, terres rares, antimoni o bismut, entre d'altres.
Bona part d'aquests recursos es troben al Massís Ibèric, amb diverses zones de gran interès. La Faixa Pirítica Ibèrica, que abasta des de Sevilla fins a les rodalies de Lisboa, alberga un dels majors conjunts de sulfurs massius polimetàl·lics del planeta, rics en coure, zinc, plom, plata i or. El Cinturó Ibèric d'estany i wolframi, que recorre Galícia, nord-oest de Castella i Lleó i Extremadura, conté a més liti, niobi, tàntal o beril·li. Altres zones rellevants són Ossa Morena, la Serralada Cantàbrica o la Zona Asturoccidental Lleonesa.
No obstant això, des dels anys 70 i 80 la mineria europea va deixar de ser autosuficient en bona mesura per la implementació de legislació ambiental més estricta i el menor atractiu d'algunes explotacions. En paral·lel, països amb regulacions laxes, com la Xina, van assumir un paper hegemònic en la producció i el processament de molts minerals crítics.
Per revertir parcialment aquesta dinàmica, el Pla d'Acció espanyol contempla un Programa Nacional d'Exploració Minera 2025-2029, el primer d'aquest tipus des del Pla Nacional de Mineria de finals dels 60. L'objectiu és actualitzar el coneixement sobre els recursos minerals –especialment els considerats fonamentals per la UE–, aprofitant tant cartografia i bases de dades històriques de l'IGME-CSIC com noves tècniques geofísiques, geoquímiques, teledetecció i sondejos moderns.
Residus miners i urbans: de passiu ambiental a “mina secundària”
Un dels grans canvis denfocament en els darrers anys és veure les basses, enderrocs i relaves com a magatzems de recursos en comptes de simples deixalles. Durant dècades, la mineria es va centrar en el metall principal (coure, ferro, estany, etc.) i va deixar escapar, literalment, tones de subproductes amb continguts apreciables de niobi, tàntal, terres rares, liti o altres elements estratègics.
Investigacions recents als Estats Units han analitzat residus de 54 mines metàl·liques actives i estimen que, en un sol any, aquestes deixalles contenen liti suficient per proveir al voltant de 10 milions de cotxes elèctrics. En aquests mateixos rellaus s'han detectat quantitats significatives de cobalt, níquel, gal·li, tel·luri i terres rares. Segons l'enginyer de mines Elizabeth Holley, una recuperació del 90% d'aquests subproductes podria cobrir gairebé totes les necessitats dels Estats Units de determinats minerals crítics; fins i tot amb un 1% de recuperació, la reducció de la dependència d'importacions seria molt notable.
La raó per la qual gran part d'aquest “or blanc” i altres metalls acaben en abocadors miners té a veure amb la rendibilitat i la complexitat tècnica. Cada metall afegit requereix línies de procés específiques, més inversió, noves infraestructures i costos addicionals en operacions que ja treballen amb marges ajustats. Molts projectes prioritzen mantenir el ritme i la simplicitat operativa, deixant fora subproductes el preu dels quals a més pot ser molt volàtil.
Una cosa semblant passa a Europa amb les més de 1.000 basses i enderrocs identificades a Espanya, moltes procedents d'explotacions antigues on no es van valoritzar elements avui considerats crítics. El Pla d'acció nacional preveu un programa específic per investigar aquests recursos secundaris, tant en mines en actiu com en explotacions tancades i abandonades.
En paral·lel, els residus urbans i electrònics s'estan convertint en una “mina urbana” de gran interès. A la UE es generen uns 2 milions de tones anuals de RAEE (residus d'aparells elèctrics i electrònics), que contenen metalls com neodimi, disprosi, gal·li, or o plata, a més de plàstics i vidre. Molts d'aquests materials es perden per manca de sistemes de recollida adequats, disseny poc amigable amb el reciclatge i tecnologies encara immadures per recuperar-los de manera rendible.
Projectes capdavanters de recuperació de minerals crítics: RECOPPs, SCIMIN-CRM, MINETHIC i CSIC
La resposta científica i tecnològica a aquests reptes s'està materialitzant en nombrosos projectes de R+D, ia la innovació tecnològica en startups mineres, que busquen demostrar, a la pràctica, que la circularitat dels recursos minerals a escala industrial és possible.
Un exemple és el projecte RECOPPs, coordinat des de l'Institut de Diagnòstic Ambiental i Estudis de l'Aigua (IDAEA-CSIC). El seu focus està en la recuperació de bismut i antimoni a partir de residus generats a la producció primària de coure. Estem parlant de materials que, si no es tracten, acaben en abocador malgrat el seu elevat valor econòmic i potencial estratègic.
RECOPPs ha validat dues solucions tecnològiques fins a un nivell de maduresa tecnològica TRL 7 utilitzant instal·lacions pilot. El pas següent és escalar les tecnologies fins a TRL 9 i portar-les a explotació comercial. El projecte persegueix simultàniament maximitzar la recuperació d‟aquests elements i minimitzar l‟impacte ambiental dels processos, integrant separació avançada, tractament d‟aigües i energia eficient.
A nivell europeu, el projecte SCIMIN-CRM (Sustainable & Circular Production of Mineral Critical Raw Materials), finançat per Horizon Europe i coordinat per ANEFA, se centra a recuperar minerals valuosos de enderrocs i dipòsits de residus miners abandonats. Els seus pilots es desenvolupen a Espanya, Suècia, Àustria i Bòsnia i Hercegovina, amb tecnologies mòbils i nous mètodes de processament capaços d'elevar la taxa d'aprofitament des de gairebé zero fins a prop del 5%, reduint alhora els temps d'avaluació fins a un 80%.
A Espanya també destaca el projecte MINETHIC, liderat per Técnicas Reunidas des del seu Centre Tecnològic José Lladó i recolzat pel programa Missions del CDTI. El seu objectiu és desenvolupar rutes innovadores per al pretractament, concentració i purificació de matèries primeres crítiques procedents tant de subproductes miners com de residus urbans i industrials. El consorci inclou empreses com FCC Medi Ambient, Apria Systems, IDP, IMA Magnets o Torrecid, a més de centres de recerca com CETIM, Eurecat, IMDEA Materials, Tecnalia o la Universitat de Cantàbria.
MINETHIC busca, entre altres coses, produir metalls d'alta puresa per reutilitzar-los a catalitzadors, imants permanents o nous components clau per a la transició ecològica. Amb un pressupost inicial proper als 5 milions d'euros i una execució estimada de 32 mesos, és un dels projectes de referència per demostrar que la recuperació de minerals crítics pot ser tècnicament i econòmicament competitiva.
El Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) ha volgut donar visibilitat a aquest camp amb un monogràfic de la seva revista CSIC investiga dedicat als minerals crítics. S'hi recullen treballs sobre exploració, explotació responsable, reciclatge avançat i nous processos dextracció. Un projecte emblemàtic és la futura planta pilot del CENIM-CSIC, única a Europa, destinada a recuperar metalls rars de residus electrònics, com ara neodimi o disprosi, mitjançant tecnologies de separació i refinat d'última generació.
Niobi, tàntal i terres rares: recuperar valor d'estèrils i enderrocs
Més enllà del liti i el cobalt, altres elements com el niobi (Nb) i el tàntal (Ta) estan adquirint un protagonisme creixent. Aquests metalls, que es troben en minerals com la columbita i la tantalita (coltan), són fonamentals en electrònica avançada, superaliatges, condensadors i components d'alta temperatura. La demanda global ha augmentat de forma notable, però gran part del Nb i Ta presents en explotacions d'estany, titani, tungstè o ferro s'han rebutjat en forma d'estèrils.
L'empresa Advanced Mineral Processing (AMP) ha fet estudis per demostrar que és possible recuperar i concentrar Nb, Ta i terres rares a partir de material emmagatzemat a enderrocs. Els objectius van des de millorar la rendibilitat de les explotacions amb minerals d'alt valor fins a reduir l'impacte ambiental i optimitzar l'eficiència econòmica i energètica dels processos de benefici.
En una planta pilot, AMP ha utilitzat una combinació de separació gravimètrica (espirals i taula de sacsejades) i separació magnètica d'alta intensitat. El material triturat s'alimenta a un hidrocicló que ajusta la concentració de sòlids per a l'espiral, de la descàrrega del qual s'obtenen tres corrents: pesats (concentrat), mixtos i lleugers (estèrils). La fracció de pesants és la més interessant, ja que acumula la densitat més gran de minerals d'interès.
Després d'una primera concentració en espiral, els corrents es tamisen i s'analitzen visualment i químicament. Després se sotmeten a la taula de sacsejades, on es refina el concentrat i s'aconsegueix un augment significatiu de la llei a Nb, Ta i terres rares. Finalment, una etapa de separació magnètica en sec permet millorar encara més la qualitat del concentrat, separant fraccions magnètiques i no magnètiques amb continguts de Nb i Ta molt superiors als del material original.
Els resultats mostren que, amb una planificació adequada i tecnologies provades, es pot convertir el que fins ara era un passiu ambiental en un recurs econòmic d'alt valor afegit. A més, es redueix el volum de residus i s'atenuen riscos associats als enderrocs, com l'erosió, la dispersió de pols o les filtracions.
Impactes ambientals i socials de la mineria: un “mal necessari” que exigeix responsabilitat
L'expansió de la mineria per proveir la transició energètica no està exempta de controvèrsia. Encara que el volum total de material extret i la superfície afectada siguin inferiors als associats a l'explotació de combustibles fòssils, la activitat minera és intrínsecament invasiva ia escala humana, irreversible: els jaciments triguen milions d'anys a formar-se.
Entre els impactes ambientals més rellevants hi ha les emissions de gasos d'efecte hivernacle derivades de l'alt consum energètic, la degradació i la fragmentació d'hàbitats, l'augment d'erosió, el consum intensiu d'aigua a regions ja sotmeses a estrès hídric, la generació de drenatge àcid i l'enorme quantitat de residus. El cas del trencament de la bassa d'Aznalcóllar el 1998, a les proximitats de Doñana, és un exemple paradigmàtic dels riscos quan falla la gestió de relaus.
En el pla social, la mineria pot aportar ocupació, infraestructures i dinamització econòmica, especialment a zones rurals o deprimides, però també generar conflictes per l'ús del sòl, desigualtat en el repartiment de beneficis, pressions sobre l'habitatge i canvis dràstics a la vida local. A països amb baixa governança, com alguns estats d'Àfrica o Amèrica Llatina, l'explotació de minerals crítics s'ha vist associada a fenòmens de violència, corrupció, violacions de drets humans i treball infantil, un tema central en estudis sobre la economia extractivista.
A Europa, la reobertura o obertura de noves mines troba sovint la resistència del conegut fenomen Not in my back yard (NIMBY): es vol l'electricitat neta, però sense mines ni pedreres a prop de casa. Aquesta resistència també està vinculada a experiències negatives del passat ia la desconfiança en la capacitat de les institucions per controlar els projectes.
El marc regulador europeu obliga a realitzar avaluacions d'impacte ambiental exhaustives, plans de restauració, garanties financeres suficients i processos de participació pública. Sobre el paper, això hauria de permetre que només prosperi una mineria compatible amb estàndards elevats de sostenibilitat social i ambiental. Tot i això, la pressió per agilitzar permisos per a projectes estratègics genera el temor que es puguin relaxar exigències clau en transparència o avaluació d'impactes.
Economia circular, ecodisseny i reducció de la demanda: l'altre pilar de l'estratègia
Tot i que la mineria continuarà sent necessària, fins i tot als escenaris més ambiciosos de reciclatge, tot apunta que l'única manera que el sistema sigui manejable és reduir la demanda neta de matèries primeres verges. Per això és important l'economia circular i el disseny ecològic de productes.
L'economia circular busca desacoblar el creixement econòmic del consum de recursos, allargant la vida útil de productes, facilitant-ne la reparació i la reutilització, i assegurant que, quan ja no puguin seguir en servei, els seus materials es recuperin en la major proporció possible. El nou Reglament europeu de disseny ecològic introdueix requisits de durabilitat, reparabilitat, contingut reciclat i eficiència energètica que afectaran un ampli ventall de béns, des d'electrodomèstics fins a equips industrials.
Un instrument clau que s'està desenvolupant és el passaport digital de producte, que permetrà conèixer la composició material i l'exercici ambiental d'equips que contenen, per exemple, imants permanents o bateries. Aquesta informació en facilitarà la reparació, el desmuntatge i el reciclatge, i ajudarà a combatre pràctiques com l'obsolescència programada.
Pel que fa al reciclatge, la UE ja exigeix que almenys el 65% del pes dels aparells elèctrics i electrònics introduïts al mercat es reculli i gestioni adequadament. Per a les bateries, el nou reglament fixa taxes creixents de reciclatge i continguts mínims de material reciclat en noves cel·les, tant de liti com de cobalt, níquel o plom. Tot i així, continuen existint reptes tècnics i econòmics importants, especialment en el cas de les terres rares, on les taxes de reciclatge són encara inferiors a l'1%.
A més de reciclar més i millor, diferents estudis apunten a la necessitat de repensar els models de consum i mobilitat. Això inclou perllongar la vida útil dels vehicles, compartir més cotxe en entorns urbans, apostar pel transport públic i limitar la mida de les bateries quan sigui possible. També es plantegen escenaris de postcreixement en què es prioritzi el benestar i l'equitat en l'accés a serveis per sobre de l'augment constant del consum de recursos.
El paquet de mesures es completa amb la promoció de materials avançats capaços de reduir el contingut de matèries primeres crítiques en certes aplicacions (per exemple, aliatges optimitzats, nous polímers o nanomaterials). Aquestes substitucions, però, s'han d'avaluar amb compte per evitar simplement canviar una dependència per una altra.
La transició energètica i digital es juga tant a la superfície -en forma d'aerogeneradors, panells solars, bateries i xarxes intel·ligents- com sota terra, als jaciments i residus que contenen els minerals necessaris per fabricar-los. El viratge actual cap a la recuperació de subproductes, el reciclatge avançat i la mineria responsable mostra que hi ha marge per construir cadenes de valor més segures, diversificades i sosteniblesperò també evidencia que no hi ha solucions màgiques: caldran decisions polítiques valentes, inversió sostinguda en R+D, participació social informada i un canvi de mentalitat cap a un ús més racional dels materials que suporten la nostra forma de vida.
