En una región remota y densamente boscosa del norte de Maine, un recurso crítico en la lucha contra el cambio climático se ha estado escondiendo debajo de los árboles. En noviembre, científicos del Servicio Geológico de EE. UU., o USGS, anunciaron el descubrimiento de rocas ricas en elementos de tierras raras cerca de la montaña Pennington. Una categoría de metales que juega un papel esencial en tecnologías que van desde teléfonos inteligentes hasta turbinas eólicas y motores de vehículos eléctricos, las tierras raras actualmente se extraen solo en un solo sitio en los Estados Unidos. Ahora, los investigadores dicen que un lugar que se ha pasado por alto geológicamente durante décadas podría estar sentado en el próximo gran depósito de ellos, aunque se necesitaría una encuesta más exhaustiva para confirmarlo.
Si bien el gobierno de EE. UU. se preocupa por la escasez de los metales y minerales necesarios para la transición de los combustibles fósiles, también carece del conocimiento geológico básico necesario para decir dónde se encuentran muchos de esos recursos. Menos del 40 por ciento de la nación ha sido mapeado con suficiente detalle para respaldar el descubrimiento de nuevos depósitos minerales, lo que obstaculiza el plan de la administración Biden para impulsar la minería nacional de metales de transición energética como tierras raras y litio, un ingrediente esencial en las baterías de los vehículos eléctricos. Pero la administración y el Congreso ahora están tratando de completar los mapas aumentando los fondos para la Iniciativa de Recursos de Mapeo de la Tierra del USGS, o Earth MRI.
Una asociación entre el gobierno federal y los estudios geológicos estatales, Earth MRI se estableció en 2019 con el objetivo de mejorar el conocimiento de Estados Unidos sobre sus recursos de “minerales críticos”, una lista de docenas de minerales considerados vitales para la energía, la defensa y otros sectores. La iniciativa avanzaba silenciosamente con una suma de aproximadamente $ 11 millones por año en fondos hasta 2022, cuando Earth MRI recibió una afluencia adicional de $ 320 millones, repartidos en cinco años, a través de la Ley de Infraestructura Bipartidista de 2021. Desde entonces, Earth MRI se ha acelerado, con el USGS lanzando docenas de nuevos esfuerzos de mapeo de minerales críticos desde Alaska hasta las Grandes Llanuras.
El USGS buscará minerales tanto en el suelo como en minas abandonadas, donde puede haber metales valiosos en pilas de desechos tóxicos. Los depósitos que identifiquen podrían eventualmente ser extraídos por empresas mineras, aunque los expertos dicen que los legisladores y los reguladores deberán sopesar cuidadosamente los beneficios de la minería frente a sus costos sociales y ambientales.
Por ahora, dice Warren Day, coordinador científico de Earth MRI, el objetivo es lograr algo que nunca antes se había hecho. “Nadie ha mapeado nunca todos los minerales críticos para la nación”, dijo Day a Grist. “Esta es una gran empresa”.
De hecho, el proceso de mapeo de la Tierra requiere mucho trabajo y tiempo: los geólogos deben ser enviados al campo para registrar observaciones y ubicaciones de características geológicas como fallas, tomar medidas y hacer interpretaciones detalladas de un paisaje. Esas interpretaciones podrían complementarse con análisis de laboratorio de muestras de suelo y roca, así como con datos recopilados por aeronaves y otros instrumentos de detección remota. Los investigadores pueden tardar varios años en sintetizar toda esa información en un mapa con una resolución de una pulgada a 2,000 pies, la escala estándar en la que funcionan los estudios geológicos estatales. Esos mapas geológicos no caracterizan completamente los depósitos de mineral para determinar si son económicos para explotar. Pero a menudo forman un punto de partida para que las empresas privadas realicen ese trabajo exploratorio más detallado.
“Nuestra parte es la definición del marco geológico donde podrían ocurrir los depósitos”, dijo Day. “La industria privada toma eso y trata de definir los recursos”.
Esa exploración dirigida por la industria puede llevar varios años más, después de lo cual podría llevar hasta una década obtener el permiso y construir una mina, dice Allan Restauro, analista de metales y minería de la consultora de energía BloombergNEF. El desajuste entre el tiempo que transcurre desde la exploración hasta la extracción y el aumento anticipado a corto plazo de la demanda de metales de transición energética ha llevado a muchos expertos a predecir que veremos escasez de recursos como el litio. dentro de la década.
“Incluso si se descubriera algo en este mismo instante, es posible que no sea una mina en producción real hasta más allá de 2030, cuando la demanda se haya disparado”, dijo Restauro a Grist.
Para ayudar a cerrar la brecha entre el descubrimiento de minerales y la demanda futura, los científicos de Earth MRI están compitiendo para recopilar la mayor cantidad posible de datos geológicos de referencia. El gobierno federal está contratando empresas privadas para realizar estudios geofísicos aéreos, haciendo volar instrumentos especializados sobre una región para medir propiedades específicas de las rocas bajo los pies. El enfoque principal que utiliza el USGS, llamado topografía aeromagnética, mide ligeras variaciones en el campo magnético de la Tierra que se relacionan con las propiedades magnéticas de las rocas locales. En algunos casos, la agencia también realiza estudios radiométricos, que detectan emisiones radiactivas naturales de rocas y suelos que contienen elementos como torio y uranio. Estos elementos pueden indicar la presencia de tipos de minerales específicos de interés: el torio, por ejemplo, se encuentra a menudo junto con elementos de tierras raras.
Encuesta geológica de los Estados Unidos
Mientras el USGS realiza un reconocimiento desde el aire, los geólogos estatales son enviados al campo para realizar un mapeo y muestreo detallado de la superficie.
Los científicos de Earth MRI han identificado más de 800 áreas de enfoque en todo el país, regiones con al menos cierto potencial para albergar minerales críticos. Con la Ley de Infraestructura Bipartidista aumentando el presupuesto total de la iniciativa a $ 74 millones anuales de 2022 a 2026, el esfuerzo para estudiarlos a todos se ha incrementado “significativamente”, dice Jim Faulds, presidente de la Asociación Estadounidense de Geólogos Estatales. Aproximadamente el doble de estados participan ahora en proyectos de mapeo que antes de la ley, y los proyectos individuales reciben tres veces más fondos que antes. Se espera que sea una gran ayuda para los estados occidentales como Nevada y Arizona, que solo han tenido un cuarto o un tercio de la tierra mapeada en detalle y se encuentran entre los lugares más prometedores del país para encontrar metales de transición energética.
“Muchos estados occidentales son ricos en minerales”, dijo Faulds. “Pero no necesariamente sabemos dónde están esos minerales”.
Incluso en lugares donde ya se han descubierto grandes depósitos minerales, no necesariamente tenemos mapas detallados de la región. Ese es el caso del área de Thacker Pass cerca de la frontera con Oregón, que alberga algunos de los recursos de litio más grandes de América del Norte, así como un área del centro-oeste de Nevada que tiene grandes depósitos de litio. El trabajo de estudio financiado por New Earth MRI en estas áreas ayudará a definir el alcance total de estos recursos, dice Faulds, quien dirige la Oficina de Minas y Geología del estado de Nevada.
En el este de los EE. UU., donde algunos estados están relativamente bien mapeados, todavía hay potencial para nuevos descubrimientos. Los geólogos no tenían idea, por ejemplo, de que el área de Pennington Mountain en el norte de Maine albergaba rocas ricas en tierras raras: Earth MRI financió un proyecto en el área porque anteriormente se había extraído elementos como cobre y manganeso, dijo Anji Shah, un geofísico del USGS que contribuyó al estudio.
“Cuando elegimos el área, estábamos pensando en esos recursos minerales en particular”, dijo Shah. “Fue sólo cuando obtuvimos la [airborne survey] datos y notamos algunas anomalías que dijimos: ‘Oye, esto podría ser alto en elementos de tierras raras'”. El trabajo de seguimiento en el campo y en el laboratorio confirmó no solo niveles elevados de tierras raras, sino también niobio y circonio, minerales utilizados en componentes de motores a reacción y barras de control nuclear.
Descubrimientos como este podrían conducir en última instancia al establecimiento de nuevas minas y nuevas cadenas de suministro nacionales para minerales críticos, un objetivo político clave de la administración Biden. Pero a medida que las empresas comienzan a clamar por sacar estas rocas del suelo, la administración tendrá que pensar detenidamente sobre cómo equilibrar sus prioridades climáticas y de seguridad nacional con los daños potenciales de la minería, que puede degradar los ecosistemas locales, causar contaminación del aire y del agua. y transformar las comunidades rurales. Es probable que los proyectos que no se ubican con cuidado encuentren resistencia local, como lo ilustra una mina de litio propuesta en Thacker Pass que recientemente comenzó a construirse a pesar de la feroz oposición de los conservacionistas, un ganadero local y las tribus nativas americanas.
“Vamos a descubrir muchos más depósitos” a partir de la resonancia magnética de la Tierra, dijo Thea Riofrancos, politóloga de Providence College en Rhode Island que estudia la intersección entre la extracción de recursos y la energía verde. Pero los beneficios de extraer esos minerales, dijo Riofrancos, “no deben presumirse”.
A Riofrancos le gustaría que el gobierno pensara de manera holística sobre mejores y peores lugares para la minería, tal vez combinando mapas de depósitos minerales con mapas que muestren la biodiversidad, los recursos hídricos, las comunidades históricamente marginadas y las tierras indígenas, donde se produce una gran fracción de la minería de metales de transición energética actual. , de acuerdo con un estudio reciente. (Day dice que el USGS siempre obtiene el consentimiento por escrito de las tribus antes de mapear las tierras de las reservas). Tener en cuenta todos estos factores al decidir dónde permitir nuevas actividades mineras ayudará a garantizar que se minimicen los daños, dice Riofrancos.
Uno de los lugares más atractivos para buscar metales de transición energética podría ser el terreno minero abandonado, que ya se ha degradado. Los desechos de la minería del carbón, por ejemplo, pueden enriquecerse en elementos de tierras raras; Los científicos del Departamento de Energía están trabajando actualmente en las mejores formas de extraerlos. Hace varios años, Shah y sus colegas descubrieron que los desechos mineros en las minas de hierro abandonadas de los siglos XIX y XX en el este de las montañas Adirondack en Nueva York también están enriquecidos en tierras raras, en particular, las llamadas tierras raras pesadas que son más económicamente valioso.
Riofrancos ve la inclusión de los desechos mineros del USGS en sus esfuerzos de mapeo como una señal positiva. “Cuanto más desarrollada industrialmente es un área, menos daño nuevo crea la minería”, dijo, y agregó que podría ser posible extraer nuevos metales de los desechos de la mina junto con los esfuerzos de limpieza ambiental.
Pero, en última instancia, son las empresas privadas las que decidirán, en función de la nueva información recopilada por el gobierno, qué áreas quiere explorar más para una posible minería. Y en este punto, dice Faulds, “hay bastante interés en todos los niveles” en los datos de resonancia magnética de la Tierra.
“Yo diría que las empresas están al borde de sus asientos”, dijo.
