L’impacte miner de les energies renovables (kg de roca extreta per MWh d’electricitat generada) és unes 15 vegades inferior al del carbó i (sorpresa!) similar al de l’energia nuclear.
Quant depenen les energies renovables de l’extracció minera?
Quan es pren en consideració la base material de la transició energètica, la captació de l’energia del vent o de la radiació solar no sembla tan sostenible com voldríem. Perquè, per generar electricitat renovable, resulta indispensable l’ús de materials sense els quals no es podrien construir els milions d’aerogeneradors i panells fotovoltaics necessaris per prescindir dels combustibles fòssils.
Aquest dilema entre energia renovable i explotació no renovable de recursos minerals es resol parcialment amb un exemple significatiu: el pes dels materials necessaris per generar una unitat d’energia elèctrica és 65 vegades més gran en una central tèrmica de carbó que en un parc eòlic terrestre.
Tot i això, si considerem els tipus de materials, la valoració canvia. La transició cap a les energies renovables comporta l’ús d’una gran varietat de minerals qualificats com a “crítics” per les previsibles dificultats de proveïment. En particular, resulta preocupant la dependència respecte d’uns quants països, ja sigui perquè allotgen els principals jaciments (el cas del cobalt al Congo) o perquè monopolitzen la capacitat de processament (el silici a la Xina).
El repte dels minerals crítics
La Unió Europea preveu reduir la seva dependència exterior respecte dels minerals crítics amb una directiva recent: el Reglament de Matèries Primes Fonamentals. Aquest cerca, d’una banda, diversificar els subministradors i, de l’altra, assegurar una producció mínima dins del propi territori. En els propers anys veurem, doncs, una intensificació de l’activitat minera que s’enfrontarà, sens dubte, amb moviments d’oposició popular.
El seu impacte més visible es manifesta en forma d’escombreres de roca residual, basses o tala de boscos. En general, aquests impactes estan relacionats amb el volum de roca que cal extreure per obtenir el material desitjat. Aquest volum serà, doncs, el paràmetre que farem servir per avaluar l’impacte miner.
Tanmateix, és un factor amb limitacions evidents: per exemple, a igual volum de roca l’impacte d’una mina situada a la selva tropical serà superior que en un desert. I d’altra banda, no tots els processos d’obtenció de minerals contaminen de la mateixa manera.
Tot seguit ens centrarem a comparar el volum (la massa en kg) de roca extreta per unitat d’energia elèctrica generada amb diferents tecnologies: eòlica, fotovoltaica i carbó. Afegirem a l’anàlisi l’energia nuclear ja que, sent una tecnologia lliure d’emissions de CO₂, contribuirà en major o menor grau al mix elèctric global del futur.
Quanta roca s’ha d’extreure en cada cas?
La roca extreta d’una mina és la suma de la ganga (roca residual sense valor econòmic) més la mena (que conté el mineral o metall d’interès). No cal dir que interessa minimitzar el volum de ganga. En qualsevol cas, la riquesa o llei de la mena és el factor que majorment incideix en el volum de roca extreta. També és el factor que varia més d’un material a un altre.
Com a exemple, compararem la plata utilitzada en les soldadures elèctriques de les plaques fotovoltaiques i l’alumini per a l’estructura dels panells. La llei de les menes de plata, que depèn enormement del jaciment, oscil·la al voltant del 0,001 %. Contràriament, l’alumini s’obté de menes de bauxita molt riques en aquest metall. La seva llei mitjana se situa prop del 20 %. Com a conseqüència, encara que de plata se’n utilitza unes 500 vegades menys que d’alumini per a la generació fotovoltaica, la seva contribució a l’impacte miner és 8 vegades més gran que la de l’alumini.
En definitiva, la ganga i la riquesa de la mena, juntament amb alguns factors relatius a l’eficiència dels processos, permeten calcular l’impacte miner dels materials utilitzats en la construcció i el funcionament de les instal·lacions de generació d’energia.
Mineria de carbó en front de l’urani
Un cop quantificada la roca corresponent als materials, només cal conèixer la quantitat dels diversos materials usats en cada tecnologia per generar una unitat d’energia. En una central tèrmica de carbó i, en menor mesura, en una central nuclear, l’impacte miner ve determinat principalment pel combustible. Per generar 1 MWh elèctric cal cremar 350 kg de carbó o una quantitat cent mil vegades inferior d’òxid d’urani enriquit (uns 3,5 grams).
Aquesta enorme disparitat en la quantitat de combustible es redueix quan considerem l’impacte miner: més de 350 kg/MWh de roca per al carbó i 48 kg/MWh per a l’energia nuclear.
Aquí hi ha una altra de les sorpreses de l’impacte miner. La relació roca extreta/urani enriquit se situa al voltant de 12.000. És un valor molt elevat per dues raons: primer, una part significativa de l’urani s’obté de menes molt pobres de Namíbia (llei inferior a 0,05 %). I, segon, només al voltant del 0,72 % de l’urani natural és urani-235 –l’únic amb capacitat per provocar una reacció en cadena de fissió nuclear–; i aquest s’ha d’enriquir fins al 3,5-4,5 %.
Eòlica i solar
Arribem, finalment, a les energies renovables. Sense necessitat de combustible, la base material d’aquestes tecnologies són els materials per a la construcció de les instal·lacions. L’impacte miner dependrà de les hores anuals de generació (el “factor de capacitat”). Prenent el valor global d’aquest paràmetre (27 % per a l’eòlica i 14 % per a la fotovoltaica) i una vida útil de 25 anys s’obté un impacte miner de 81 kg per MWh eòlic i 116 kg per MWh fotovoltaic.
Si tenim en compte el contingut en metall reciclat al coure (>30 %), a l’acer (32 %) i a l’alumini (40 %), aquests impactes miners es redueixen considerablement, passant a ser 64 i 86 kg/MWh, respectivament. Tots dos valors són molt inferiors a l’impacte miner del carbó i similars al de l’energia nuclear.
Arribem a la conclusió que, sigui quin sigui el mix elèctric resultant de la transició energètica, l’impacte miner –mesurat en funció de massa de roca necessària per obtenir una unitat d’energia– disminuirà considerablement. Serà així, malgrat la gran quantitat i varietat de materials necessaris per a les energies renovables en comparació dels combustibles fòssils i l’energia nuclear.
Pere Roura Grabulosa Catedràtic emèrito de Física, Universitat de Girona i membre de Renovem-nos
Carlos Pozo Fernández Professor d’Ingenieria Química, Universitat Rovira i Virgili
Article publicat a The Conversation el 3/07/2025
[A] https://world-nuclear.org/nuclear-essentials/how-is-uranium-made-into-nuclear-fue
[B]https://www.oecd-nea.org/jcms/pl_79960/uranium-2022-resources-production-and-demand?details=true
[C] https://en.wikipedia.org/wiki/Enriched_uranium
[D] https://internationalcopper.org/policy-focus/climate-environment/recycling/
[E] https://www.bir.org/images/uploads/publications/Ferrous_report_2018-2022.pdf
[F] https://www.aluminum-window.com/news/china-s-green-shift-in-aluminum-recycling-84999901.html
[G] https://renovemnos.cat/materials-per-a-la-transicio-energetica/
[H] https://wemakeconsultores.com/factor-de-capacidad-en-las-renovables/
