A medida que el mundo hace la transición a tecnologías energéticas bajas en carbono, la demanda de minerales críticos como el litio, el níquel y el cobalto aumenta rápidamente. Estos minerales son componentes esenciales en baterías, motores eléctricos y otras tecnologías necesarias para el esfuerzo global de descarbonización.
Sin embargo, la extracción de estos minerales consume mucha energía y produce desechos que pueden tener impactos ambientales significativos, incluidas las emisiones de gases de efecto invernadero. Encontrar formas nuevas y sostenibles de extraer estos minerales críticos es crucial para satisfacer la creciente demanda y minimizar el daño ambiental.
Investigadores de la Oficina de Geología Económica de la Universidad de Texas en Austin son pioneros en una nueva tecnología minera que podría reducir significativamente la cantidad de energía necesaria para extraer estos minerales críticos y capturar gases de efecto invernadero en el camino.
Mediante el uso de dióxido de carbono (CO2) para debilitar la roca que contiene estos minerales, los investigadores esperan reducir los requisitos de energía para la minería y hacer que el carbono de la minería sea negativo, almacenando más carbono del que se produce, almacenando de forma segura las emisiones de CO2 en las rocas.
La tecnología minera implica el uso de rocas ultramáficas, que normalmente contienen minerales críticos, y la reacción química entre estas rocas y el dióxido de carbono. Esta reacción debilita la estructura de la roca, lo que hace que los minerales sean más fáciles de extraer y consume menos energía, al mismo tiempo que convierte parcialmente la roca en piedra caliza, almacenando CO2 de forma permanente en la estructura del mineral.
Objetivos
El objetivo principal del equipo de investigación es reducir los requisitos de energía para extraer minerales críticos y al mismo tiempo capturar las emisiones de gases de efecto invernadero. La extracción de estos minerales requiere mucha energía y el proceso produce desechos que pueden afectar negativamente al medio ambiente y contribuir a las emisiones de gases de efecto invernadero. Mediante el uso de CO2 para debilitar la roca que contiene los minerales, los investigadores esperan reducir los requisitos de energía para la minería y capturar al mismo tiempo las emisiones de CO2.
El objetivo final es hacer que las operaciones mineras sean negativas en carbono al capturar y almacenar más emisiones de CO2 que las que se producen durante el proceso minero. Esto ayudaría a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y, al mismo tiempo, haría que las operaciones mineras fueran más sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.
El equipo de investigación también está trabajando para hacer que los depósitos de baja ley sean más viables económicamente. Este es un paso importante para aumentar la oferta disponible de minerales críticos producidos en el país, que es esencial para satisfacer la creciente demanda de estos minerales a medida que el mundo hace la transición a tecnologías energéticas bajas en carbono.
La ciencia detrás de la nueva tecnología minera
La nueva tecnología minera implica el uso de rocas ultramáficas, que normalmente contienen minerales críticos como litio, níquel y cobalto. Estas rocas reaccionan con el dióxido de carbono de una manera que debilita la estructura de la roca, lo que hace que los minerales sean más fáciles de extraer y consumen menos energía.
Las rocas ultramáficas son ricas en magnesio y hierro y tienen una alta concentración de olivino, un mineral que reacciona con el CO2 para formar carbonato de magnesio y sílice. Esta reacción debilita la estructura de la roca, facilitando el acceso a los minerales, al mismo tiempo que incorpora CO2 a la estructura del mineral.
La reacción entre las rocas ultramáficas y el CO2 es exotérmica, lo que significa que libera calor. Este calor se puede utilizar para impulsar la operación minera, reduciendo aún más los requisitos de energía y haciendo que la operación minera sea más sostenible.
Beneficios de esta nueva tecnología:
Requerimientos de energía reducidos para acceder a minerales críticos: la tecnología minera iniciada por investigadores de la Oficina de Geología Económica de la Universidad de Texas en Austin podría reducir la cantidad de energía necesaria para acceder a minerales críticos vitales para las tecnologías energéticas modernas.
Menores emisiones de gases de efecto invernadero: la tecnología tiene el potencial de capturar gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono (CO2), y almacenarlos de forma segura en las rocas. Al hacerlo, las operaciones mineras podrían volverse potencialmente negativas en carbono, almacenando más carbono del que producen.
Mayor oferta de minerales críticos de producción nacional: el proyecto de investigación tiene como objetivo hacer que los depósitos de baja ley sean más viables económicamente, lo cual es un paso importante para aumentar la oferta disponible de minerales críticos de producción nacional.
Reducción de costos: al hacer que los depósitos de baja ley sean más viables económicamente, la tecnología podría reducir el costo de acceder a minerales críticos.
Colaboración entre socios académicos e industriales: el proyecto implica una colaboración entre investigadores académicos y un socio de la industria, lo que podría conducir al desarrollo de tecnologías listas para el mercado.
Desafíos relacionados con la tecnología:
Desafíos técnicos: la tecnología minera aún se encuentra en las primeras etapas de desarrollo y debe refinarse y probarse antes de que pueda usarse a escala. El proyecto deberá superar los desafíos técnicos relacionados con la captura y el almacenamiento de gases de efecto invernadero de forma segura y eficaz.
Preocupaciones ambientales: la minería puede afectar negativamente al medio ambiente y generar cantidades significativas de emisiones de gases de efecto invernadero, como el CO2. Es importante asegurarse de que la tecnología minera no cause daños adicionales al medio ambiente.
Costo: el desarrollo y la implementación de la tecnología minera pueden requerir una inversión significativa, y no está claro qué tan rápido se puede ampliar la tecnología para satisfacer la demanda de minerales críticos.
Desafíos sociales: puede haber resistencia a las actividades mineras en algunas comunidades debido a preocupaciones sobre el impacto ambiental y la interrupción de las economías y comunidades locales. El proyecto deberá comprometerse con estas comunidades para garantizar que se aborden sus preocupaciones.
Los investigadores planean refinar el método de extracción en el laboratorio durante dos años antes de intentar una prueba de campo a gran escala en asociación con Canada Nickel Company. Está previsto que la prueba de campo se lleve a cabo en uno de los 20 yacimientos minerales recientemente descubiertos cerca de la frontera entre EE. UU. y Canadá que se pronostica que serán una nueva fuente importante de minerales críticos en América del Norte.
