Cenizas de carbón se arremolinan en la superficie del río Dan tras uno de los peores vertidos de cenizas de carbón de la historia de Estados Unidos en el río en Danville.

Millones de toneladas de cenizas de carbón sobrantes de la quema del combustible fósil más sucio del planeta reposan en estanques y vertederos, capaces de filtrarse a las vías fluviales y contaminar el suelo. Pero estos residuos tóxicos también pueden ser un tesoro para encontrar los elementos de tierras raras necesarios para impulsar el mundo hacia la energía limpia.

Los científicos analizaron las cenizas de carbón de las centrales eléctricas de Estados Unidos y descubrieron que podrían contener hasta 11 millones de toneladas de elementos de tierras raras, casi ocho veces la cantidad que Estados Unidos tiene en reservas nacionales, por valor de unos US$ 8.400 millones, de acuerdo con una investigación reciente dirigida por la Universidad de Texas en Austin.

Según Bridget Scanlon, autora del estudio y profesora de Investigación de la Facultad de Geociencias Jackson de la Universidad de Texas, se trata de una enorme fuente potencial de tierras raras sin necesidad de nuevas explotaciones mineras. “Esto ejemplifica el mantra de convertir la basura en tesoro”, afirmó. “Básicamente estamos intentando cerrar el ciclo y utilizar los residuos y recuperar los recursos en los residuos”.

Las llamadas tierras raras son un grupo de elementos metálicos, con nombres como escandio, neodimio e itrio, que existen en el núcleo de la Tierra. Desempeñan un papel fundamental en las tecnologías limpias, como los vehículos eléctricos, los paneles solares y los aerogeneradores.

A pesar de su nombre, estos metales no son raros en la naturaleza, pero pueden ser difíciles de extraer y separar del mineral que los rodea, de modo que la demanda ya supera a la oferta.

A medida que el mundo se aleje de los combustibles fósiles que calientan el planeta, se necesitarán más tierras raras. De acuerdo con la Agencia Internacional de la Energía (IEA, por sus siglas en inglés), se prevé que la demanda de estos metales se multiplique por siete en 2040.

Sin embargo, la oferta estadounidense sigue siendo escasa. Su única mina de tierras raras a gran escala es Mountain Pass, en California. El país importa actualmente más del 95% de sus elementos de tierras raras, la inmensa mayoría procedentes de China, lo que plantea problemas de cadena de suministro y seguridad.

“Tenemos que mejorar la situación”, declaró Scanlon. Por eso ha habido un movimiento para buscar fuentes no convencionales de tierras raras, dijo, “y una de estas fuentes es el carbón y los subproductos del carbón”.

Las cenizas de carbón contienen concentraciones relativamente bajas de elementos de tierras raras en comparación con lo que puede extraerse directamente de yacimientos subterráneos. La ventaja es que se puede conseguir fácilmente. En Estados Unidos se producen unas 70 millones de toneladas de cenizas de carbón al año.

“Hay grandes volúmenes de este material por todo el país. Y el proceso inicial de extracción… ya está resuelto”, afirma Davin Bagdonas, coautor del estudio e investigador científico de la Universidad de Wyoming.

Según el estudio, la procedencia del carbón determina la facilidad de extracción de las tierras raras.

Las cenizas de carbón de la cuenca de los Apalaches contienen las mayores cantidades de elementos de tierras raras, pero solo se puede extraer el 30%. La ceniza de carbón de la cuenca del río Powder, entre Wyoming y Montana, tiene la concentración media más baja de elementos, pero puede extraerse más del 70%.

El proceso de extracción de las cenizas de carbón podría ser costoso, según Paul Ziemkiewicz, director del Instituto de Investigación del Agua de la Universidad de Virginia Occidental, que no participó en el estudio. Hay que sopesar los costos de la extracción con la cantidad de producto que puede recuperarse, declaró.

“Para extraer elementos de tierras raras se necesitan ácidos y bases fuertes. Ambos son caros”, afirma Ziemkiewicz. Las cenizas de carbón del oeste pueden contener mayores concentraciones de minerales alcalinos, añadió, lo que aumentaría los costos, ya que la alcalinidad neutraliza el ácido.

Cuantos más productos químicos se necesiten para el proceso, mayor será el impacto ambiental potencial.

Además, los elementos de tierras raras solo constituyen una proporción ínfima de las cenizas de carbón, añadió Ziemkiewicz, por lo que su extracción “no cambiaría el volumen que requiere eliminación y almacenamiento”. Las cenizas de carbón contienen contaminantes como mercurio, arsénico y plomo, lo que las convierte en un flujo de residuos muy arriesgado.

Sin embargo, los autores del estudio sugieren que el valor de la extracción de metales de tierras raras podría utilizarse para compensar los costos de mejorar la forma en que se almacenan y gestionan las cenizas de carbón.

El gobierno de Biden anunció en abril una inversión de US$ 17,5 millones en proyectos para extraer tierras raras del carbón y sus residuos.

La financiación “aumentará nuestra seguridad nacional al tiempo que ayudará a reconstruir el sector manufacturero estadounidense y a revitalizar las comunidades energéticas y mineras de todo el país”, declaró entonces la secretaria de Energía, Jennifer Granholm.

Algunos han expresado su preocupación por que la transformación de las cenizas de carbón en algo valioso pueda utilizarse para impulsar más carbón, el más sucio de los combustibles fósiles que calientan el planeta.

No es algo que preocupe demasiado a Scanlon. “En su mayor parte utilizaremos residuos heredados”, afirmó Scalon. En la actualidad hay más de 2.000 millones de toneladas de cenizas de carbón almacenadas en todo Estados Unidos, según el Departamento de Energía (DOE, por sus siglas en inglés). “No hay indicios de que la futura dependencia de las cenizas de carbón como materia prima para materiales críticos vaya a incentivar la energía de carbón”, declaró un portavoz del DOE.

El objetivo más amplio es encontrar formas de obtener una serie de productos del carbón además de las tierras raras, dijo Scanlon, para extraerle valor sin quemarlo.

Fuente: CNN