Exprimir la tabla periódica: el uso de minerales raros se duplica en 100 años

La extracción de elementos no biológicos, minerales raros (o tierras raras) y escasos se ha duplicado en los últimos 100 años. Esta es una de las más impactantes conclusiones que se desligan de la investigación más reciente del Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales de la Universidad Autónoma de Barcelona (CREAF-UAB) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Publicado en la prestigiosa revista «Trends in Ecology and Evolution», el estudio alerta de que «la extracción de elementos químicos de la Tierra puede ser limitante y conllevar riesgos ambientales, económicos, sociales y geopolíticos». Sin embargo, en las últimas dos décadas su uso se ha incrementado porque los necesitamos para expandir el uso de las nuevas tecnologías (son indispensables en el desarrollo de teléfonos móviles u ordenadores) y las fuentes de energía limpias, como los paneles fotovoltaicos. Pero las reservas disponibles se acaban.

«Estamos asistiendo a un crecimiento anual del consumo/extracción consumo/extracción de elementos minerales de alrededor del 3% que seguirá hasta 2050. En este escenario es posible que las reservas de algunos de estos elementos se agoten en 2050 (oro y antimonio) o en menos de 100 años (molibdeno y zinc)», revela Josep Peñuelas, coautor del artículo.

La investigación revisa la historia de la humanidad en base al uso de la tabla periódica para concluir que el ser humano la está «exprimiendo» a espaldas de la naturaleza. Es decir: que el conjunto de elementos químicos que necesita la humanidad (lo que científicamente se conoce como el «elementoma humano») se distancia cada vez más del que necesita la naturaleza (el elementoma biológico).

Así, mientras el planeta hace millones de años que se las apaña con unos pocos elementos de la tabla periódica (carbono, calcio, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, silicio, azufre, magnesio y potasio construyen casi toda la vida de la Tierra), el ser humano necesita construir el mundo con muchos más elementos químicos.

Para muestra, un botón. En 1900, los elementos que utilizaban los humanos provenían en un 80% de la biomasa (madera, plantas, alimentos, etc). En 2005 este porcentaje ya sólo equivalía al 32% y se espera que en 2050 sea sólo del 20%. En tan solo un siglo, le hemos dado la vuelta a la tortilla: hoy en día el 70% de los elementos de la tabla periódica que utilizamos los humanos no se encuentran en la biomasa. Y nos dirigimos a una situación en la que el 80% de los elementos que utilicemos sean de fuentes no biológicas.

«Los humanos han pasado de usar materiales comunes como la arcilla, la piedra o la cal –cuyos elementos se reciclan continuamente en el suelo, en la naturaleza y en la atmósfera– a usar muchos otros elementos de origen no biológico, especialmente los conocidos como tierras raras», comenta Jordi Sardans, coautor del estudio. Estos incluyen el silicio, el níquel, el cobre, el cromo, el oro y otros mucho menos frecuentes como el samario, el iterbio, el itrio, el neodimio, etc.

Extraer cada vez más minerales escasos implica un consumo creciente de energía y de las emisiones de CO2 asociadas. Además, prolongar su explotación amenaza su disponibilidad, lo que dificultaría el mantenimiento de la producción de los países ricos y afectaría al desarrollo económico. Por no hablar de las consecuencias ge o políticas: las reservas más grandes se sitúan en unas pocas naciones. China, Vietnam, Brasil, Estados Unidos, Rusia y República Democrática del Congo ostentan más del 90% de la oferta mundial y cerca del 40% de las reservas se sitúan bajo el control de China.

«Sostener el elementoma humano será cada vez más complejo y arriesgado, habrá que hacerlo en términos de justicia ambiental y, por supuesto, con un uso más racional de los recursos limitados de la Tierra», resume Jaume Terradas, fundador del CREAF, profesor honorario de la UAB y autor del artículo. Por ello, los autores recalcan que hay que poner fin a la obsolescencia programada (diseño de un producto con una vida útil artificialmente limitada) y desarrollar nuevas tecnologías que favorezcan un uso más rentable de estos materiales escasos.

La investigación anima a tener en cuenta que hoy existen pocas alternativas, por no decir ninguna, a muchos de estos elementos y que sus tasas de reciclaje son bajas debido a que se usan pequeñas cantidades en combinación con otros materiales en una amplia gama de productos. A esto habría que sumarle que las técnicas actuales de recuperación tienen bajos niveles de eficiencia y conllevan un gran riesgo de contaminación debido a la toxicidad de los elementos de tierras raras, según el artículo. Por ello, se concluye que lo más esencial ahora es «el desarrollo de nuevas formas de producir y reciclar a gran escala estos elementos».