Híbridos y Eléctricos

INFORME DE BENCHMARK MINERALS

Las baterías sólidas convertirán el litio en un problema todavía mayor para los coches eléctricos

Las baterías de los vehículos eléctricos y las que han de utilizarse para estabilizar la demanda de energía multiplicarán por seis la demanda de litio en los próximos 10 años y la situación empeorará con la llegada de la tecnología de los electrolitos sólidos.

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Las baterías con electrolito sólido demandarán más cantidad de litio porque sus ánodos están formados por metal de litio puro.

Con la electrificación del transporte, los próximos años van a ser claves para la industria. Las baterías necesariamente han de alimentar los vehículos eléctricos. Y también serán clave en los grandes proyectos de almacenamiento en red de la energía renovable de carácter intermitente para estabilizar la demanda de energía. Un informe de Benchmark Minerals prevé que la demanda mundial de baterías de litio se multiplicará por seis en los próximos 10 años y que esta se incrementará en un 22 % cuando lleguen las baterías de electrolito sólido ¿Pueden la tierra y los procesos industriales suministrar estos materiales?

Hay muchas alternativas potenciales para las baterías de litio, pero por el momento, sigue siendo la mejor opción disponible comercialmente para la mayor parte de las aplicaciones y no está claro cuándo y qué tecnología lo suplirá. El mes pasado, una extraña ola de calor que interrumpió el suministro en la provincia china de Sichuan, mostró como será un escenario con escasez de litio.

El informe de Benchmark Minerals da una idea de lo que significa el aumento de la adopción de las baterías a nivel de recursos. Incluso asumiendo el porcentaje que proviene del reciclaje de materias primas, el informe sugiere que en 2035 necesitaremos alrededor de 336 nuevas minas de tamaño promedio para abastecer la demanda.

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Para 2030, las minas de litio existentes y los proyectos en construcción solo podrán producir alrededor de la mitad de la demanda necesaria.

El desglose más detallado de los materiales necesarios cada año es el siguiente:

  • 59 nuevas minas de litio que producen un promedio de 45.000 toneladas.
  • 38 nuevas minas de cobalto que producen 5.000 toneladas.
  • 72 nuevas minas de níquel que producen alrededor de 42.500 toneladas
  • 97 nuevas minas de grafito en escamas naturales que producen alrededor de 56.000 toneladas
  • 54 nuevas minas sintéticas de grafito que producen un promedio de 57.000 toneladas

Específicamente, en cuanto al litio, se prevé un excedente a corto plazo, según la Agencia Internacional de Energía, pero para 2030, las minas existentes y los proyectos en construcción solo podrán producir alrededor de la mitad de la demanda necesaria. Además, el mismo informe asegura que las minas de litio que comenzaron a operar entre 2010 y 2019 tardaron un promedio de 16,5 años en desarrollarse. Además, estas minas deberían estar en funcionamiento en 2033, para alimentar la cadena de suministro para 2035.

La Unión Europea, China, Japón y varios estados de EE.UU. están promulgando leyes para acelerar esta transición, poniendo incluso fechas a la prohibición de la venta de automóviles que funcionan con combustibles fósiles. ¿Están retrasarán estas fechas si simplemente no hay suficientes baterías para fabricar vehículos eléctricos?

El panorama del suministro empeora con la probable llegada de las baterías de litio en estado sólido y más un si se confirman antes de lo previsto. Sus ánodos formados por litio puro podrían aumentar la demanda hasta en un 22 % con respecto a las proyecciones actuales. Los enormes proyectos de baterías en red aumentarán en proporción a la participación de las energías renovables en la combinación energética de cada país, aunque dado que el tamaño físico y el peso son menos importantes, otras tecnologías como las baterías de flujo podrían entrar en este espacio.

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Para cada uno de los minerales, la línea roja representa un "escenario de desarrollo sostenible" consistente con el cumplimiento de los objetivos del Acuerdo de París. El azul representa la producción actual y esperada. Imagen AIE.

El agua también será un problema

La extracción convencional de litio requiere grandes cantidades de agua, y la mayoría de las reservas más grandes del mundo se encuentran en áreas donde la escasez de agua y la sequía ya son un problema, como Australia, Chile, Argentina y Bolivia. Además, algunas operaciones pueden contaminar las aguas subterráneas locales con metales como el antimonio y el arsénico, lo que las hace muy impopulares entre los agricultores y los residentes.

Existen algunos procedimientos alternativos de extracción que parecen prometedores, como una investigación saudí sobre la producción barata de litio a partir de agua de mar, que desaliniza el agua de mar en el proceso y también genera gases de hidrógeno y cloro como fuentes de ingresos adicionales. Por ahora se trata de un prototipo de laboratorio, no una operación comercial a gran escala. Si bien hay mucho litio en el mar, no hay garantía de que este proceso incipiente, u otros similares, sean lo suficientemente escalables como para rellenar los vacíos en el suministro.

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Si bien la extracción de minerales relevantes para baterías se distribuye de más o menos global, la mayoría de su procesamiento se realiza en China. Imagen AIE.

Conclusiones del informe

La batería de litio ha sido uno de los pilares fundamentales que sustentan el progreso tecnológico mundial en las últimas dos décadas. Sin ellas, el teléfono móvil no podría haberse convertido en un teléfono inteligente y muchos dispositivos portátiles nunca habrían llegado al mercado. Sin el poder innovador y la densidad de energía del litio, los drones y los eVTOL no podrían convertirse en realidad. Y los vehículos eléctricos no habrían avanzado hasta lo que son ahora, obstaculizados por cifras de alcance paralizadoras. Por lo tanto, los sistemas de propulsión a base de hidrógeno podrían ser el único camino práctico hacia la descarbonización.

Parece muy probable que se produzca una reducción prolongada del litio en los próximos años, lo que repercutirá en los precios de las baterías y frenará las trayectorias de descarbonización global en las próximas décadas. Por lo tanto, el desarrollo y la implementación comercial de baterías alternativas y tecnologías de combustible limpio son de vital importancia.

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