ANAHÍ ABELEDO

Como parte de las acciones para asegurarse el suministro de minerales estratégicos, la administración Biden está invirtiendo dinero en su extracción desde los desechos de carbón a medida que crece el optimismo corporativo y académico por la tecnología. La roca negra, que cuando se quema es una fuente de las emisiones que desencadenan el cambio climático global, se ve cada vez más como una fuente doméstica de los ingredientes de la transición energética y los proyectos relacionados están recibiendo millones de dólares de parte del gobierno.

El proyecto de ley de infraestructura bipartidista, promulgado en 2021, incluyó US$ 62 mil millones para que el DOE invierta en la fabricación y los trabajadores estadounidenses y apoye una transición hacia una energía más limpia. según informa un informe de S&P Global. En septiembre, el gobierno ofreció US$ 156 millones en fondos para una instalación única en su tipo para extraer aproximadamente 

"El 12 de octubre, el DOE anunció un aviso de intención de financiar un programa de US$32 millones para estudios de ingeniería sobre la producción de elementos de tierras raras y otros minerales críticos a partir de recursos a base de carbón", dice Taylor Kuykendall en el estudio publicado por S&P Market Intelligence. 

No es la primera iniciativa en este sentido del presidente Biden que está apostando fuerte para poder librarse de la dependencia de China en cuestión de mineralaes críticos. Ya había otorgado en septiembre US$ 2.800 millones en subvenciones de la Ley de Infraestructura Bipartidista a 20 empresas de fabricación y procesamiento para proyectos de baterías  en 12 estados.

La Ley de Infraestructura Bipartidista, la Ley de CHIPS y Ciencia y la Ley de Reducción de la Inflación combinadas invertirán más de US$ 135.000 millones para construir el futuro de los vehículos eléctricos de Estados Unidos, incluido el abastecimiento y procesamiento de minerales críticos y la fabricación de baterías.

Solo la Ley de Infraestructura Bipartidista invierte más de US$7.000 millones para ayudar a los fabricantes nacionales a tener los minerales críticos y otros componentes necesarios para fabricar las baterías que necesitamos para cumplir con nuestros objetivos climáticos. 

La Ley de Reducción de la Inflación hace que los vehículos eléctricos nuevos y usados ​​sean más asequibles para los consumidores con créditos fiscales que respaldan el uso de minerales y componentes de baterías de los Estados Unidos y nuestros aliados.

INVESTIGANDO LOS DESECHOS DE CARBÓN
"El carbón lo tiene todo", dijo Brian Anderson, director del Laboratorio Nacional de Tecnología Energética del Departamento de Energía de Estados Unidos. "Tiene toda la tabla periódica en diferentes concentraciones".

Los investigadores del Laboratorio Nacional de Tecnología Energética, Elliot Roth y Megan Macala, sonican materiales a base de carbón para mejorar la separación de partículas y la extracción de elementos de tierras raras. Fuente: Departamento de Energía de EE. UU.

A partir del anuncio de octubre, el DOE dijo que invirtió US$ 25 millones en 21 proyectos en los EE. UU. para fomentar la producción de elementos de tierras raras y minerales críticos. 

En septiembre, el gobierno ofreció US$ 156 millones en fondos para una instalación única en su tipo para extraer aproximadamente un 10% de la demanda nacional de elementos de tierras raras y minerales críticos de 2019 de fuentes no convencionales, como los desechos mineros. El DOE otorgó US$19 millones a 13 proyectos de tierras raras y minerales críticos en áreas tradicionalmente asociadas con la producción de combustibles fósiles.

“Se convierte simplemente en un proceso tecnológico para desbloquear”, dijo Anderson, la elección de Biden para liderar un grupo de trabajo interinstitucional para revitalizar las regiones cuyas economías dependían del carbón o las centrales eléctricas. "La oportunidad es tomar una carga ambiental (lodos ácidos de drenaje de minas, por ejemplo ) y convertirla en una posible fuente de ingresos".

SORPRESAS PARA LA COMERCIALIZACIÓN
Un trozo de carbón contiene concentraciones relativamente bajas de algunos de los minerales más valiosos, medidos en partes por millón, lo que significa que pocas empresas extraerán carbón específicamente para los materiales. 

Sin embargo, Anderson dijo que el trabajo inicial del DOE y sus socios académicos y comerciales superó las expectativas iniciales en cuanto a la pureza que se puede obtener y el volumen extraído de los flujos de residuos de carbón.

Paul Ziemkiewicz, director del Instituto de Investigación del Agua de West Virginia en la Universidad de West Virginia, dijo que los esfuerzos de su organización para extraer elementos de tierras raras del drenaje ácido de las minas lo han sorprendido gratamente.

"Cualquier cosa por encima del 1% de grado raro se consideraría exitosa", dijo Ziemkiewicz. "Lo hemos duplicado".

El drenaje ácido de la mina también tiende a ser rico en elementos de tierras raras más pesados ​​y valiosos, dijo Ziemkiewicz. Por ejemplo, el investigador señaló que la materia prima de suministro de minas típica de China comprende solo un par de puntos porcentuales de elementos pesados ​​de tierras raras, pero entre el 45 % y el 50 % de los materiales de tierras raras en el drenaje ácido de minas se encuentran en esa categoría.

La Ley de Agua Limpia ya requiere que se trate la descarga de ácido de la mina, pero la extracción de materiales de tierras raras lo incentiva con un flujo de ingresos. Muchos sitios, incluidas las operaciones mineras de roca dura, podrían entrar en producción de inmediato con modificaciones en su proceso de tratamiento, dijo Ziemkiewicz.

"Soy mucho más optimista sobre la base de recursos que hace unos seis meses", dijo Ziemkiewicz a S&P Global Commodity Insights.

Además de materiales de tierras raras, el grafeno se puede extraer del carbón. En el Laboratorio Nacional de Tecnología Energética extrajeron un litro de puntos cuánticos de grafeno, por valor de US$ 50.000, utilizando materias primas de carbón. Fuente: Departamento de Energía de EE. UU.

En términos generales, la esperanza es aprovechar un recurso doméstico y limpiar la cadena de suministro para cosas como los vehículos eléctricos extrayendo los elementos de una manera más ambientalmente sostenible.

El siguiente paso es ampliar", dijo Anderson. "¿Cómo podemos tomar lo que ahora es una escala piloto o de banco en algunas formas y pasar a una escala más de demostración para continuar refinando el proceso y mostrar la disponibilidad comercial?"

Abastecer la base de un sector manufacturero en crecimiento podría ser una gran oportunidad, particularmente para regiones como West Virginia.

La disminución del uso del carbón para la generación de energía ha sido económicamente devastadora para las comunidades de la zona.

La experiencia permite destacar que:

+ Ese tipo de oportunidad ha llamado la atención de los funcionarios electos.

+ Las empresas también se están moviendo hacia el espacio.

+ El sector privado también ha tomado nota.

"La demanda que se avecina en el horizonte es tan grande y las consideraciones geopolíticas que se ciernen sobre estas cadenas de suministro tan alarmantes, es necesario avanzar en múltiples frentes para tratar de construir cadenas de suministro seguras, confiables y responsables", dijo Conor Bernstein, portavoz de la Asociación Nacional de Minería.

A través de adquisiciones en los últimos años, American Resources Corp. ha creado una cartera de minas de carbón metalúrgico en el este de Kentucky y el sur de Virginia Occidental, donde los volúmenes de extracción de carbón se han reducido drásticamente. 

La empresa también ha estado desarrollando patentes y tecnologías para extraer materiales valiosos de fuentes como los desechos de las minas de carbón y las baterías recicladas al final de su vida útil.

Mientras que la mayoría de los investigadores en la zona del carbón utilizan un proceso de extracción por solventes, American Resources recurrió a la electrólisis, dijo el presidente y director ejecutivo de American Resources, Mark Jensen, a Commodity Insights. 

Si bien la compañía está trabajando para aprovechar las tierras raras de los materiales a base de carbón, el enfoque inicial es usar baterías e imanes al final de su vida útil de fuentes como las turbinas eólicas. Los materiales tienen una concentración mucho más alta de minerales críticos y representan una oportunidad más significativa que las corrientes de desechos de carbón.

"Terminará siendo, en los próximos años, del 5% al ​​10% de nuestro negocio general", dijo Jensen con respecto a la extracción de minerales críticos del carbón. "No va a ser la mayoría de nuestro flujo de ingresos".

Jensen dijo que los subproductos del proceso de electrólisis también agregan valor a los flujos de desechos del carbón. Un ejemplo son los precursores de las nanoestructuras de carbono utilizadas como aditivo para hormigón.

Si bien el gobierno está brindando mucho apoyo a la extracción de materiales de tierras raras, Jensen dijo que el mercado decidirá en última instancia el éxito de tales esfuerzos.

Jensen dijo que su empresa evita aceptar demasiado dinero del gobierno debido a las condiciones que conlleva. Sin embargo, dado el alboroto en torno a la creciente producción de minerales críticos de EE. UU., Jensen dijo que le ha resultado entretenido ver a las fiestas apresurarse en el espacio.

"No se puede simplemente lanzarse a esto y tratar de ganar dinero", dijo. "Estás lidiando con cosas que tienes que planificar. Tienes que desarrollar un proceso para que sea rentable a largo plazo y armar un plan totalmente integrado".