Las cenizas de carbón acumuladas durante décadas en Estados Unidos contienen cantidades significativas de elementos de tierras raras (ETR), esenciales para tecnologías modernas y la transición energética.
Enorme depósito de elementos de tierras raras oculto en los residuos de cenizas de carbón
Las cenizas de carbón, los residuos calcáreos que quedan tras la quema de carbón como combustible, se han acumulado durante décadas en los Estados Unidos. Sin embargo, una nueva investigación liderada por la Universidad de Texas en Austin revela que estas cenizas contienen cantidades significativas de elementos de tierras raras, suficientes para reforzar la oferta nacional sin necesidad de realizar nuevas extracciones mineras.
“Esto ejemplifica perfectamente el mantra de convertir la basura en tesoro,” explicó Bridget Scanlon, profesora investigadora del Buró de Geología Económica de la Facultad de Geociencias Jackson. “Básicamente, estamos cerrando el ciclo, aprovechando los desechos para recuperar recursos y al mismo tiempo reduciendo los impactos ambientales.”
Los elementos de tierras raras (ETR) son un grupo de 17 elementos esenciales para la tecnología moderna. Estos materiales son cruciales para la transición energética hacia combustibles de menor carbono, ya que son utilizados en paneles solares, baterías, imanes y otras tecnologías relacionadas con la energía.
Dependencia de importaciones y nueva esperanza en las cenizas de carbón
Actualmente, Estados Unidos depende casi completamente de las importaciones para satisfacer su demanda de ETR, obteniendo aproximadamente el 75 % desde China, lo que genera riesgos en términos de cadenas de suministro y tensiones geopolíticas. Este estudio calcula que las cenizas de carbón acumuladas en Estados Unidos podrían contener hasta 11 millones de toneladas métricas de ETR, casi ocho veces la cantidad que el país tiene actualmente en reservas domésticas.
Además, el valor estimado de los ETR potencialmente recuperables de estas cenizas asciende a unos 8.400 millones de dólares estadounidenses, según los investigadores.
Cantidad y accesibilidad del recurso
Entre 1985 y 2021, se generaron aproximadamente 1.873 millones de toneladas métricas de cenizas de carbón, de las cuales se estima que el 70 % es potencialmente recuperable, almacenada en vertederos, estanques y otras áreas de almacenamiento externo. El resto se ha utilizado en industrias como la producción de cemento y la construcción de carreteras.
Las cenizas de carbón contienen diferentes niveles de ETR según su origen geográfico. Por ejemplo:
- Cuencas de los Apalaches: Contienen en promedio 431 mg/kg de ETR, aunque solo el 30 % es extraíble.
- Cuenca del río Powder: Presenta el valor más bajo, con 264 mg/kg de ETR, pero tiene una capacidad de extracción cercana al 70 %.
Avances en la investigación y próximos pasos
A pesar de que la concentración de ETR en las cenizas de carbón es baja en comparación con los depósitos geológicos, la enorme disponibilidad de este material hace que sea una fuente atractiva. Por ahora, gran parte de los esfuerzos de extracción están en fase experimental. Por ejemplo, Davin Bagdonas, coautor del estudio, trabaja en un proyecto piloto en el Laboratorio Nacional de Tecnología Energética para extraer ETR de las cenizas de la Cuenca del río Powder.
“Hay volúmenes enormes de este material por todo el país,” señaló Bagdonas. “Además, el proceso inicial para extraer los minerales anfitriones ya está hecho.”
El estudio, publicado en la revista International Journal of Coal Science & Technology, está siendo replicado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos para realizar su propia evaluación nacional de los recursos de cenizas de carbón.
Oportunidades para la industria
Chris Young, director de estrategia de Element USA, una empresa especializada en la extracción de minerales críticos de residuos mineros, destacó el potencial de las cenizas de carbón como recurso. Sin embargo, enfatizó que el desafío reside en desarrollar la infraestructura y la mano de obra necesaria para extraer los ETR de manera rentable.
“La idea de obtener elementos de tierras raras de los residuos mineros tiene mucho sentido común,” afirmó Young. “El reto es transformar ese sentido común en un modelo económico viable.”
Con este objetivo, Element USA está trasladando su laboratorio y equipo piloto a Austin, para colaborar con la Universidad de Texas y formar a estudiantes interesados en el procesamiento y separación de minerales críticos.
Beneficios ambientales y económicos
La extracción de ETR de cenizas de carbón no solo reduciría la dependencia de importaciones, sino que también mitigaría el impacto ambiental de los depósitos de residuos. Este enfoque representa una doble ventaja: recuperación de recursos valiosos y reducción del impacto ambiental.
“Este tipo de análisis amplio y preliminar nunca se había hecho,” concluyó Scanlon. “Proporciona una base para que otros exploren el tema con más detalle.”
Vía utexas.edu
Anónimo dice
¡¡¡a quemar carbón como locos !!!
Jorgehumbertoruedaperezp dice
muy bueno el estudio sobre las cenizas del carbón,eh,!!!.