Los océanos ocultan una inmensa riqueza mineral: así podríamos aprovecharla sin abrir nuevas minas

Litio, níquel, grafito, cobre, silicio, magnesio, cobalto, tierras raras… la lista de minerales críticos que demanda la transición energética es enorme y plantea una pregunta tan incómoda como urgente: ¿cómo vamos a hacernos con todos estos materiales? Ciertamente parece difícil conseguirlo si prescindimos de la minería, una industria conocida por su elevado impacto ambiental.

Afortunadamente, están apareciendo nuevas tecnologías más respetuosas con el entorno que podrían convertirse en alternativas a la extracción minera. Este es el caso de la minería urbana, cuyo propósito es recuperar las valiosas materias primas presentes en el interior de nuestros viejos teléfonos móviles y otros dispositivos electrónicos en desuso.

También se está avanzando en innovadoras líneas de investigación que pretenden aprovechar los recursos minerales del océano sin recurrir a la minería submarina, una actividad incipiente que todavía no dispone de autorización para su desarrollo a escala industrial en aguas internacionales, pero que ya está suscitando un interés creciente en numerosos países y grandes compañías.

Impactos y consecuencias

Como explica la ONG conservacionista WWF, «la minería submarina es una nueva actividad aún no desarrollada con enormes impactos negativos potenciales para el medio ambiente, cuyas consecuencias tampoco han sido bien evaluadas».

En concreto, WWF señala que hay cinco grandes consecuencias de la minería submarina:

• Destrucción definitiva de hábitats y pérdida de biodiversidad, en muchos casos en hábitats poco explorados y muy sensibles, que acogen comunidades biológicas únicas.
• Liberación de productos químicos tóxicos, productos de desecho y penachos de sedimentos.
• Contaminación acústica que afectaría a ballenas, delfines, tortugas marinas y peces.
• Se hipotecan potenciales futuros descubrimientos y desarrollos científicos.
• Alteración de los medios de vida y las fuentes de alimentos, debido al impacto en la pesca.

Agua del mar

¿Significa todo esto que debemos renunciar a los importantes recursos minerales que albergan los océanos? No necesariamente, siempre y cuando seamos capaces de extraerlos por otras vías menos dañinas.

Esto es lo que se han propuesto los investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL), organismo científico dependiente del Departamento de Energía de Estados Unidos.

La clave podría estar en el propio agua del mar. «Tan sólo el 0,1% del agua del mar contiene suficientes minerales críticos como el magnesio y el litio, si pudiéramos extraerlos por completo, para satisfacer las necesidades de la humanidad durante los próximos 50.000 años o más», señala Jessica Cross, oceanógrafa química del PNNL.

Dilución

El mayor desafío para extraer minerales críticos del océano es la dilución: los minerales están tan dispersos en el agua que es necesario procesar enormes volúmenes para recuperar cantidades significativas.

Por ejemplo, según el laboratorio norteamericano, en una piscina olímpica llena de agua de mar se podrían encontrar 2.980 kilogramos de magnesio, pero sólo 0,00095 kg de níquel o 0,42 kg de litio. Además, para procesar toda esta agua, haría falta una enorme cantidad de energía.

Composición química uniforme

La gran ventaja de esta propuesta radica en que el agua del mar tiene una composición química bastante uniforme en todo el mundo.

«Eso significa que podemos desarrollar una tecnología para un lugar y adaptarla rápidamente para implementarla en muchos otros sitios», remarca Chinmayee Subban, química que lidera los esfuerzos del PNNL para explorar los beneficios químicos de los océanos.

El equipo ya ha recuperado magnesio, litio, níquel, metales del grupo del platino y metales de tierras raras utilizando agua de mar o productos químicos derivados de la misma. «Del agua de mar podemos extraer estos materiales esenciales. El reto consistirá en ampliar estas tecnologías para que sean económicamente viables», detalla Subban.

Magnesio

Los investigadores del PNNL también han desarrollado un método para extraer magnesio de nuestros mares y océanos.

El proceso consiste en añadir al agua hidróxido de sodio, más conocido como sosa cáustica, que reacciona con el magnesio disuelto en el agua y hace que este se separe en forma de hidróxido de magnesio de alta pureza, a partir del cual puede obtenerse el metal.

Una de las principales ventajas de esta tecnología es que puede integrarse en las plantas desalinizadoras. Con ello se consigue no sólo recuperar el magnesio, sino que además el agua restante se desaliniza para producir agua potable.

Algas marinas

La desalinización produce también una salmuera que a su vez puede procesarse mediante una tecnología conocida como electrodiálisis de membrana bipolar (BPMED, por sus siglas en inglés). Con ello se obtienen productos esenciales para el procesamiento de minerales críticos.

Los residuos del BPMED aceleran además el crecimiento de las algas marinas, un hallazgo que resulta especialmente relevante cuando se une a otro descubrimiento del mismo laboratorio. Y es que los investigadores del PNNL han demostrado que las algas marinas acumulan minerales esenciales en sus tejidos, absorbiéndolos del agua de mar en la que crecen.

Un millón de veces

«Algunos materiales críticos aparecen en las algas marinas en concentraciones un millón de veces superiores a las del agua de mar circundante», explica Scott Edmundson, botánico e investigador del Laboratorio de Investigación Marina del PNNL.

A partir de esa biomasa, el equipo investiga un proceso denominado licuefacción hidrotermal, que permite transformar las algas en productos de alto valor añadido, como combustibles, fertilizantes y compuestos químicos. El objetivo es aprovechar al máximo cada cultivo, recuperando primero los minerales críticos y dando después una segunda vida al resto de la biomasa.