El nuevo proceso que promete metales clave para baterías sin contaminación masiva

Un equipo del Max Planck Institute for Sustainable Materials desarrolló un método ecológico para obtener metales críticos del fondo marino, una innovación presentada en la revista Science Advances que podría transformar el acceso a materiales clave para la transición energética.

El procedimiento utiliza plasma de hidrógeno en reemplazo de compuestos de carbono, lo que permite recuperar cobre, níquel y cobalto de nódulos polimetálicos y reducir de forma drástica las emisiones de CO2.

Esta tecnología responde a la creciente demanda de metales para baterías y sistemas eléctricos, mientras disminuye los efectos ambientales propios de la minería tradicional, según detalló el Max Planck Institute.

Bajo la dirección de Dierk Raabe y Ubaid Manzoor, el método consiste en reducir nódulos polimetálicos —principalmente extraídos de la zona Clarion-Clipperton en el Pacífico— en un horno de arco eléctrico con plasma de hidrógeno. “Reducimos los minerales secos con un plasma de hidrógeno directamente en un horno de arco eléctrico alimentado por energía renovable”, explicó Manzoor.

Así, se logra separar primero el cobre como metal puro y, después, obtener una aleación de níquel y cobalto, junto con óxidos de manganeso útiles para baterías. La proporción de metales en la aleación puede adaptarse según la duración del proceso, lo que facilita su procesamiento posterior.

Entre los beneficios, destaca la reducción superior al 90% en las emisiones de CO2 frente a procesos convencionales, siempre que se use hidrógeno verde y electricidad renovable. Además, el procedimiento requiere cerca de un 20% menos de energía y menos etapas de tratamiento.

Según el Max Planck Institute, la extracción de metales a partir de nódulos marinos genera mucho menos residuo: producir materiales para mil millones de baterías produciría 9 mil millones de toneladas, frente a 63 mil millones generados por la minería terrestre. Además, elimina el trabajo infantil y la deforestación asociados a la minería de cobalto y níquel en tierra firme.

Ventajas frente a la minería terrestre tradicional

La comparación con métodos convencionales subraya el potencial revolucionario de la propuesta del instituto. La minería terrestre de cobre, níquel y cobalto implica la remoción de extensos bosques y la generación anual de entre 4 mil y 5 mil millones de toneladas de residuos rocosos y escoria.

A esto se suma la baja concentración de metales en los yacimientos terrestres, que obliga a extraer más material. En cambio, los nódulos polimetálicos marinos contienen mayores proporciones de estos metales y permiten una extracción eficiente y con menor huella ecológica, siempre realizada de manera responsable.

El avance cobra relevancia ante la creciente necesidad de materiales para una economía electrificada y baja en carbono. De acuerdo con el Max Planck Institute, en 2050 se necesitarán 60 millones de toneladas de cobre, 10 millones de toneladas de níquel y 1,4 millones de toneladas de cobalto solo para redes eléctricas y baterías.

Esto significa que la demanda de cobre y níquel se duplicará, y la de cobalto podría multiplicarse por cinco respecto a los niveles actuales. La sustentabilidad en la extracción de estos metales resulta hoy crucial para el desarrollo de tecnologías limpias y la expansión de la movilidad eléctrica.

Desafíos ambientales y dilemas éticos

El Max Planck Institute reconoce que la minería submarina conlleva desafíos éticos y ambientales que aún deben resolverse.

Dierk Raabe advierte que “la extracción de estos nódulos en el fondo marino también deja una huella ambiental”. Raabe, que antes rechazaba la explotación de estos recursos, cambió su posición ante la posibilidad de minimizar daños y evitar errores de la minería terrestre.

Ubaid Manzoor señaló que la meta del equipo es “proporcionar un método sostenible para extraer metales críticos de los nódulos del fondo marino y los datos para tomar decisiones informadas, considerando los impactos ambientales tanto de la minería como del procesamiento de los minerales”.

El futuro de la minería de nódulos polimetálicos en el lecho marino sigue siendo objeto de debate internacional. Sin embargo, el Max Planck Institute sostiene que avanzar hacia una economía menos dependiente del carbono exigirá tomar decisiones complejas y buscar soluciones que equilibren la demanda de recursos con la protección ambiental.