La segunda ley de la termodinámica dice que cuando la concentración de un recurso tiende a cero, la energía requerida para extraerlo tiende al infinito. De acuerdo a estimaciones, se habría agotado ya el 92% de las reservas de mercurio, el 79% de plata, el 75% de oro, el 75% de arsénico... En cuanto a los minerales más utilizados, la tasa de agotamiento del hierro sería del 28% y la del aluminio del 15%, en cambio la del cobre superaría el 50%.
Se sabe que la Tierra es una esfera de 12.756 kilómetros de diámetro, que tiene una masa de 5,98 x 1024 kg, y que su envoltura exterior está formada por la corteza terrestre, una capa de tan sólo 40 km de espesor en las zonas continentales en cuya parte superior se encuentra el gran almacén de minerales de los seres humanos. Sin embargo, se desconocen muchas cosas de lo que hay en esta parte del subsuelo.
¿Hasta cuándo se podrán extraer minerales para fabricar latas, coches u ordenadores? Responder a esta pregunta resulta realmente complicado. La ingeniera química Alicia Valero se propuso estudiar el capital mineral de la Tierra para su tesis doctoral en la Universidad de Zaragoza, pero al tratar de avanzar se encontró con una dura roca que tardó cinco años en superar. Las investigaciones relacionadas con su trabajo han conseguido varios premios, el último en la 5ª Conferencia sobre Desarrollo Sostenible en Energía, Agua y Medio Ambiente, celebrada en Dubrovnik (Croacia).
"La extracción de minerales está en manos de unas pocas multinacionales que controlan el mercado y la información", comenta esta joven investigadora de 32 años, que para estimar la composición media mineralógica de la corteza continental superior(1) tuvo que viajar al Reino Unido, al British Geological Survey (BGS), el centro geológico de referencia en Europa, y consultar a especialistas de España, Australia, Francia, Polonia... La información más valiosa se la dio un geoquímico ruso ya veterano, Grigor'ev, que se comunicaba con ella por correo postal y en ruso (tuvo que recurrir a una traductora de la universidad).
"Parece increíble, pero casi no hay literatura científica y existe una gran opacidad sobre lo que se está extrayendo, no se sabe ni lo que se saca, ni lo que queda en las minas existentes"
Según sus cálculos, los diez minerales más abundantes serían cuarzo, albita, oligoclasa, ortoclasa, andesina, paragonita, biotita, hidromuscovita, augita y hornblenda, a los que sigue una larga lista con unos 300 nombres, muchos de ellos imprescindibles para la fabricación de productos. El que estos se agoten depende a la vez de su cantidad, de su composición y de su concentración, pues puede no ser viable sacarlo del subsuelo. "La segunda ley de la termodinámica dice que cuando la concentración de un recurso tiende a cero, la energía requerida para extraerlo tiende al infinito", comenta la investigadora.
Como incide, esto también se cumple con el mineral que ha sido ya transformado en un producto, como las latas de conservas que se tiran a la basura. Si las latas acaban en vertederos, los metales con los que se han fabricado se irán dispersando poco a poco y resultará demasiado complicado recuperarlos, pero si se tira en el contenedor de reciclaje su concentración será suficiente para volver a utilizarlos y no tener que extraer nuevos minerales.
Para cuantificar la escasez de un determinado mineral a menudo se utilizan los costes de extracción o su precio en el mercado. La investigadora de Zaragoza mide la degradación del capital mineral por indicadores físicos, en concreto, por medio de las leyes de la termodinámica y la exergoecología. De forma simplificada, se trata de unificar la cantidad, la composición y la concentración del mineral en una misma propiedad: "la exergía"; una metodología propuesta en 1998 por su propio padre, Antonio Valero, director del Centro de Investigación de Recursos y Consumos Energéticos (CIRCE). Tras cinco años de investigaciones, la ingeniera química lo tiene muy claro: "No nos enfrentamos a una crisis energética, sino de minerales".
De acuerdo a sus estimaciones, se habría agotado ya el 92% de las reservas de mercurio, el 79% de plata, el 75% de oro, el 75% de arsénico... En cuanto a los minerales más utilizados, la tasa de agotamiento del hierro sería del 28% y la del aluminio del 15%, en cambio la del cobre superaría el 50%. "El oro está ahí, no se pierde y está muy bien controlado, pero otros minerales se están dispersando en forma de basura en vertederos o de contaminación, como ocurrió con el plomo que se utilizaba antes en la gasolina", especifica Valero.
Con el aluminio, el hierro y el cobre, la ingeniera química aplicó también el modelo de Hubbert para, al igual que se ha estimado con el petróleo u otros minerales energéticos, calcular cuándo se alcanzaría el pico de producción, a partir del cual comenzaría a descender.
El resultado que encontró es que, si bien este pico ya habría sido alcanzado por el petróleo en 2008 y llegaría para el gas natural en 2023 y para el carbón en 2060, en el caso del cobre esto ocurriría en 2024, en el del aluminio en 2057 y en el del hierro en 2068.
Esto es considerando únicamente las reservas de estos minerales hoy en día conocidas. Puede ocurrir que de pronto se haga un importante descubrimiento como el reciente de Afganistán con el litio. Sin embargo, según este trabajo, incluso si se duplicasen las reservas mundiales conocidas, el punto más alto de la curva de campana a partir de la cual comenzaría a bajar la producción se desplazaría para la mayoría sólo unas décadas: 2038 para el petróleo, 2049 para el gas natural, 2056 para el cobre, 2085 para el aluminio, 2111 para el hierro y 2112 para el carbón. La diferencia, según la ingeniera química, es que para generar energía existen otras alternativas, pero algunos minerales no se pueden reemplazar. "La solución pasa por el reciclaje, la reducción del uso masivo de los productos minerales, su sustitución por materiales de origen orgánico y las energías renovables", comenta Valero, que recalca que en el futuro puede haber problemas con materiales indispensables para nuevas tecnologías, como el litio de las baterías de los coches eléctronicos con los que se espera acabar con la dependencia del petróleo. "Todos los productos deben ser diseñados para que al final de su vida se puedan recuperar fácilmente sus distintos componentes metálicos", incide.
Con todo, existe bastante controversia sobre este tipo de predicciones. Para Manuel Regueiro, jefe de Relaciones Externas y experto en recursos minerales del Instituto Geológico y Minero de España (IGME), todavía se desconoce mucho de lo que puede haber bajo la corteza terrestre y el avance de la tecnología puede cambiar estas estimaciones. Este escepticismo también se debe en parte a que no se han cumplido las predicciones realizadas en los años 70, como las del informe Meadows al Club de Roma. Sin embargo, para Valero, el que aquellos estudios no hayan sido exactos por falta de información más detallada, no invalida su mensaje: "Estamos hablando de diferencias de años que son nada para la edad de la Tierra".
Tener en cuenta lo que puede ocurrir con los minerales resulta muy importante para la validez de otras predicciones. Justamenta esto se refiere el estudio premiado en Dubrovnik, con una de las partes de la tesis de Valero, que considera que las previsiones realizadas por el Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) no contemplan de forma realista el mayor gasto en energía que será necesario en el futuro para extraer minerales cada vez má escasos.
