Investigadores del Max Planck Institute for Sustainable Materials han desarrollado un método más ecológico para extraer metales críticos del lecho marino, descrito en la revista Science Advances, que podría cambiar el abastecimiento de materiales clave para la transición energética.
El proceso sustituye compuestos de carbono por plasma de hidrógeno, lo que permite recuperar cobre, níquel y cobalto de nódulos polimetálicos y reducir de manera significativa las emisiones de CO2.
Según el instituto, esta tecnología responde a la creciente demanda de metales para baterías y redes eléctricas y disminuye muchos de los impactos ambientales asociados a la minería convencional.
Bajo la dirección de Dierk Raabe y Ubaid Manzoor, el equipo somete nódulos polimetálicos —principalmente extraídos de la zona Clarion-Clipperton en el Pacífico— a un tratamiento en un horno de arco eléctrico alimentado con plasma de hidrógeno. Manzoor explicó que el proceso consiste en reducir los minerales secos mediante ese plasma usando electricidad de origen renovable.
El método permite separar primero el cobre en forma de metal puro y luego obtener una aleación de níquel y cobalto, además de óxidos de manganeso útiles para baterías. La composición de la aleación puede ajustarse controlando la duración del tratamiento, lo que facilita su posterior procesamiento.
Entre sus ventajas, el procedimiento puede reducir las emisiones de CO2 en más del 90% frente a técnicas convencionales, siempre que se emplee hidrógeno verde y electricidad renovable. También requiere aproximadamente un 20% menos de energía y menos etapas de tratamiento.
El Max Planck Institute señala que la extracción de metales a partir de nódulos marinos genera mucho menos residuo: producir materiales para mil millones de baterías supondría alrededor de 9 000 millones de toneladas de residuos, frente a 63 000 millones derivados de la minería terrestre. Además, la explotación marina podría evitar problemas como el trabajo infantil y la deforestación asociados a algunas minas terrestres de cobalto y níquel.
Ventajas frente a la minería terrestre tradicional
Comparado con los métodos convencionales, este enfoque presenta un potencial transformador. La minería en tierra para cobre, níquel y cobalto conlleva la eliminación de extensas superficies boscosas y la generación anual de entre 4 000 y 5 000 millones de toneladas de residuos rocosos y escoria.
Además, las minas terrestres suelen tener concentraciones de metal bajas, lo que obliga a procesar grandes volúmenes de material. En contraste, los nódulos polimetálicos marinos contienen proporciones más altas de estos metales, lo que permite una extracción más eficiente y con menor huella ambiental si se realiza de forma responsable.
El avance adquiere importancia ante la creciente necesidad de materiales para una economía electrificada y baja en carbono. El instituto estima que en 2050 harán falta 60 millones de toneladas de cobre, 10 millones de toneladas de níquel y 1,4 millones de toneladas de cobalto sólo para redes eléctricas y baterías.
Eso implicaría duplicar la demanda de cobre y níquel, y multiplicar por cinco la de cobalto respecto a los niveles actuales. Garantizar la sostenibilidad en la extracción de estos metales es, por tanto, esencial 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 plantea retos éticos y ambientales que aún deben abordarse antes de una explotación a gran escala.
Dierk Raabe advierte que la extracción de nódulos en el fondo marino también ocasiona impactos ambientales; su postura evolucionó al considerar que, con técnicas adecuadas, podrían minimizarse los daños y evitar algunos de los errores de la minería terrestre.
Ubaid Manzoor indica que el objetivo del equipo es ofrecer un método sostenible para extraer metales críticos de los nódulos marinos y aportar datos que permitan tomar decisiones fundamentadas sobre los impactos ambientales tanto de la minería como del procesamiento.
El futuro de la explotación de nódulos polimetálicos sigue siendo motivo de debate internacional. El Max Planck Institute sostiene que avanzar hacia una economía con menor dependencia del carbono exigirá decisiones complejas y soluciones que equilibren la demanda de recursos con la protección del medio ambiente.
