Un equipo del Max Planck Institute for Sustainable Materials presentó en Science Advances un método más ecológico para obtener metales críticos del fondo marino, que podría cambiar el acceso a 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 considerablemente las emisiones de CO2.
Según el instituto, la técnica responde a la creciente demanda de metales para baterías y redes eléctricas, al mismo tiempo que atenúa algunos impactos ambientales asociados a la minería tradicional.
Bajo la dirección de Dierk Raabe y Ubaid Manzoor, el método consiste en someter nódulos polimetálicos —principalmente recogidos en la zona Clarion-Clipperton del Pacífico— a reducción en un horno de arco eléctrico alimentado 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.
El proceso permite primero separar el cobre como metal puro y, a continuación, obtener una aleación de níquel y cobalto junto con óxidos de manganeso útiles para baterías. La proporción de metales en la aleación puede ajustarse variando la duración del tratamiento, lo que facilita su procesamiento posterior.
Entre las ventajas señaladas está una reducción de emisiones de CO2 superior al 90% frente a procesos convencionales, siempre que se utilice hidrógeno verde y electricidad renovable. Además, el método requiere alrededor de un 20% menos de energía y menos etapas de tratamiento.
El instituto afirma que extraer metales de nódulos marinos genera mucho menos residuo: producir materiales para mil millones de baterías implicaría alrededor de 9 000 millones de toneladas de residuos, frente a 63 000 millones por minería terrestre. También reduciría problemas asociados a la minería en tierra, como el trabajo infantil y la deforestación vinculados a la extracción de cobalto y níquel.
Ventajas frente a la minería terrestre tradicional
Comparado con métodos convencionales, el enfoque muestra un potencial significativo para disminuir impactos ambientales. La minería terrestre de cobre, níquel y cobalto suele implicar la remoción de grandes extensiones forestales y genera entre 4 000 y 5 000 millones de toneladas de residuos rocosos y escoria al año.
Además, la baja concentración de metales en muchos yacimientos terrestres obliga a procesar grandes volúmenes de material. En contraste, los nódulos polimetálicos contienen concentraciones mayores de estos metales, lo que permite una extracción más eficiente y con menor huella ecológica, siempre que se gestione de forma responsable.
El avance resulta relevante ante la demanda creciente de materiales para una economía electrificada y baja en carbono. Según el Max Planck Institute, para 2050 se necesitarán aproximadamente 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 implicaría que la demanda de cobre y níquel se duplicará y la de cobalto podría multiplicarse por cinco respecto a niveles actuales, por lo que la sostenibilidad en la extracción de estos metales es clave 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 desafíos éticos y ambientales que deben abordarse antes de su generalización.
Dierk Raabe advierte que “la extracción de estos nódulos en el fondo marino también deja una huella ambiental”. Raabe, que inicialmente rechazaba su explotación, revisó su postura ante la posibilidad de minimizar daños y evitar algunos errores de la minería terrestre.
Ubaid Manzoor señaló que el objetivo del equipo es “proporcionar un método sostenible para extraer metales críticos de los nódulos del fondo marino y ofrecer 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 sigue siendo objeto de debate internacional. El instituto sostiene que avanzar hacia una economía menos dependiente del carbono exigirá decisiones complejas y buscar soluciones que equilibren la demanda de recursos con la protección del medio ambiente.
