Un estudio en el sureste de España calcula que las emisiones asociadas al drenaje ácido de minas podrían multiplicar por más de diez la huella climática convencional de la producción de cobre
Redactor: Valentina Ríos
Editor: Karem Díaz S.
La huella de carbono atribuida a la producción de metales podría ser más de diez veces superior a las estimaciones utilizadas hasta ahora. Una investigación de la Universidad de St Andrews identificó una fuente de dióxido de carbono vinculada con el drenaje ácido de minas que normalmente no se incorpora de manera completa a los cálculos climáticos del sector minero.
El trabajo, publicado en Environmental Science & Technology, presenta la primera cuantificación integral en la literatura científica revisada por pares de las emisiones de CO2 generadas durante la neutralización del drenaje ácido procedente de la minería metálica.
Los resultados tienen implicaciones para los planes de alcanzar emisiones netas cero, debido a que la transición energética aumentará la demanda de cobre y otros metales utilizados en redes eléctricas, turbinas eólicas, sistemas solares, vehículos eléctricos y tecnologías de almacenamiento.
El hallazgo añade una nueva dimensión al debate sobre los impactos ambientales de los minerales críticos, cuya extracción puede trasladar costos climáticos, hídricos y sociales hacia las regiones productoras.
El drenaje ácido se forma al exponer sulfuros metálicos
El drenaje ácido de minas es una consecuencia ampliamente conocida de la actividad minera. Se produce cuando las excavaciones y los residuos exponen minerales sulfurados a aguas superficiales ricas en oxígeno.
La reacción entre los sulfuros, el oxígeno y el agua genera corrientes ácidas que pueden contener concentraciones elevadas de metales tóxicos. Estas aguas pueden desplazarse hacia ríos, arroyos, acuíferos y estuarios, donde modifican la química natural y dañan los ecosistemas.
Cuando el agua ácida entra en contacto con minerales alcalinos presentes en el entorno, se desarrollan reacciones de neutralización que liberan dióxido de carbono. Los tratamientos diseñados para reducir la acidez mediante minerales alcalinos también pueden producir emisiones del mismo gas.
Aunque esta química ya era conocida, no se había calculado detalladamente la magnitud de las emisiones generadas por el proceso ni su contribución acumulada a la huella climática de la producción metálica.
El estudio examinó 82 minas del sureste de España
Los investigadores analizaron una región del sureste de España que contiene 82 minas históricas o todavía operativas. El área es considerada una de las zonas con mayores tasas de generación de drenaje ácido de minas del mundo.
El equipo midió la composición química de los ríos que drenan la región para calcular cuánto drenaje ácido se genera, cómo es neutralizado durante su recorrido y qué cantidad de dióxido de carbono se libera como resultado de estas reacciones.
Los científicos también estudiaron los cambios químicos que ocurren cuando las aguas fluviales llegan al estuario y se mezclan con agua marina alcalina. Esa mezcla produce nuevas reacciones de neutralización capaces de emitir CO2.
El comportamiento observado en los cursos de agua fue evaluado mediante experimentos de laboratorio que reprodujeron la interacción entre el agua de los ríos afectados por la minería y el agua del mar.
Las emisiones acumuladas igualan la huella convencional del cobre
Los resultados mostraron que la neutralización del drenaje ácido generada hasta ahora en la región ha emitido una cantidad de dióxido de carbono similar a la huella convencional estimada para la producción de cobre realizada en la misma zona.
La huella convencional suele considerar actividades como la extracción, la trituración, la molienda, el procesamiento del mineral, el consumo de combustibles y el uso de electricidad. El nuevo estudio indica que estos cálculos pueden omitir una fuente importante que continúa activa fuera de las instalaciones productivas.
El problema adquiere mayor dimensión al considerar las emisiones futuras. Los minerales sulfurados expuestos durante la minería pueden tardar siglos o milenios en reaccionar completamente con las aguas superficiales oxigenadas.
Durante ese prolongado período pueden seguir generando drenaje ácido y liberando dióxido de carbono, incluso después del cierre de la mina y del final de la producción comercial.
La huella completa podría multiplicarse por más de diez
Luke Brigstock, autor principal del proyecto e investigador de la Escuela de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la Universidad de St Andrews, calificó el resultado como sorprendente por la magnitud de las emisiones no contabilizadas.
El equipo estima que el presupuesto completo de emisiones asociado con el drenaje ácido, calculado hasta que todos los sulfuros extraídos hayan reaccionado, será más de diez veces superior a la huella de carbono convencional atribuida a la producción de cobre en la región estudiada.
La investigación no establece que todas las explotaciones metálicas del mundo produzcan exactamente la misma proporción de emisiones. La magnitud probablemente será menor en otras regiones, dependiendo de la mineralogía, la cantidad de sulfuros expuestos, el clima, el movimiento del agua y los métodos de gestión.
Sin embargo, el estudio demuestra que el drenaje ácido debe incorporarse a las evaluaciones del ciclo de vida de la minería metálica, particularmente en zonas donde existen grandes depósitos sulfurados o explotaciones abandonadas.
Las emisiones pueden persistir después del cierre minero
La duración del drenaje ácido transforma el problema en una carga climática intergeneracional. Una mina puede dejar de producir metales, pero las rocas alteradas y los residuos acumulados siguen expuestos al agua y al oxígeno.
La reacción puede continuar durante cientos o miles de años, generando contaminación y emisiones mucho después de que hayan desaparecido los beneficios económicos iniciales de la explotación.
Este comportamiento dificulta asignar la totalidad de la huella climática al período operativo de una mina. También plantea responsabilidades relacionadas con la restauración, el tratamiento permanente de las aguas y el seguimiento de instalaciones antiguas.
La persistencia de estos impactos coincide con preocupaciones más amplias sobre la contaminación y las emisiones asociadas con la minería de litio y tierras raras, materiales cuya demanda aumenta al mismo tiempo que los países intentan descarbonizar sus economías.
El tratamiento convencional también puede liberar CO2
La gestión del drenaje ácido suele incluir la adición de materiales alcalinos para neutralizar el agua contaminada y reducir su peligrosidad. Sin embargo, determinadas reacciones químicas empleadas durante ese tratamiento también liberan dióxido de carbono.
Brigstock señaló que será necesario revisar la forma en que se remedia el drenaje ácido para reducir estas emisiones. El reto consiste en controlar la contaminación metálica y la acidez sin generar una carga climática adicional innecesaria.
La evaluación de nuevas estrategias deberá considerar simultáneamente la calidad del agua, las emisiones de gases de efecto invernadero, la estabilidad de los residuos y la duración del tratamiento requerido.
Los investigadores consideran esencial que las futuras tecnologías de restauración cuantifiquen el carbono liberado durante todo el proceso, en lugar de evaluar únicamente la reducción de la acidez o de las concentraciones de metales tóxicos.
La transición energética aumentará la demanda de metales
La producción minera está destinada a crecer para abastecer las tecnologías necesarias para sustituir los combustibles fósiles. El cobre es fundamental para ampliar las redes eléctricas, fabricar equipos renovables y electrificar sectores como el transporte y la industria.
En América Latina, el crecimiento de la demanda de cobre está impulsando nuevas exploraciones en países como Colombia y Argentina, donde los proyectos también generan debates sobre agua, biodiversidad, territorios y beneficios económicos.
La necesidad de estos materiales no elimina la huella ambiental de producirlos. Si las emisiones del drenaje ácido permanecen fuera de los inventarios, la contribución climática real de algunas cadenas de suministro puede estar sustancialmente subestimada.
La investigación plantea que descarbonizar la minería metálica debe incluir tanto las emisiones directas de las operaciones como las reacciones químicas que continúan en residuos, cauces y estuarios durante largos períodos.
Las evaluaciones climáticas deberán incorporar emisiones ocultas
Los autores sostienen que esta fuente de dióxido de carbono podría dominar a largo plazo la huella total de la producción de cobre en la región estudiada. Su exclusión puede alterar la comparación entre tecnologías, materiales y estrategias de descarbonización.
Las evaluaciones del ciclo de vida se utilizan para calcular las emisiones asociadas con un producto desde la extracción de materias primas hasta su procesamiento y uso. Incorporar el drenaje ácido exigiría ampliar esos límites temporales para reflejar emisiones que continúan después del cierre minero.
El mismo principio puede aplicarse a otros impactos persistentes de la minería, como la contaminación de ríos y llanuras aluviales, la generación de residuos y la necesidad de tratamientos prolongados.
La explotación de nuevos depósitos, incluidos los situados en ambientes marinos, también debe valorar los daños que pueden quedar fuera de los cálculos económicos iniciales. El debate sobre la minería en aguas profundas y sus impactos ecológicos refleja la dificultad de anticipar todas las consecuencias de extraer minerales en entornos complejos.
La neutralización deberá formar parte del presupuesto de carbono
La investigación concluye que las emisiones derivadas de la neutralización del drenaje ácido constituyen un componente importante y deficientemente contabilizado de la huella climática de la minería metálica.
En el sureste de España, las emisiones ya producidas alcanzan una magnitud comparable con la huella convencional del cobre. Al considerar las reacciones que continuarán durante siglos o milenios, el presupuesto total podría superar en más de diez veces las estimaciones actuales.
Los resultados justifican revisar los inventarios de emisiones, los métodos de evaluación del ciclo de vida y las estrategias de restauración de minas activas y abandonadas.
El estudio sitúa la reducción de las emisiones del drenaje ácido como parte del desafío de producir los metales requeridos por las tecnologías de bajas emisiones sin trasladar al futuro una carga de carbono que actualmente permanece oculta.
Fuente(s) referenciales
