Proponen hacer arena mineral como solución al principal flujo de residuos del mundo

Después del agua, la arena es el recurso natural más explotado del planeta. Sin embargo, su extracción de mares, ríos, playas y canteras tiene un impacto en el medio ambiente y las comunidades aledañas. Un nuevo estudio de la Universidad de Ginebra y la Universidad de Queensland revela que un cambio radical en el procesamiento de minerales podría reducir drásticamente los residuos minerales, el flujo de desechos más grande del mundo, creando al tiempo una fuente sostenible de arena.

Hormigón, asfalto, vidrio, chips electrónicos…, la arena tiene muchas aplicaciones. Compuesto por pequeñas partículas minerales, este material granular procede de entornos dinámicos sensibles como mares, playas, lagos y ríos o, de entornos terrestres estáticos como antiguos depósitos fluviales y canteras de roca. Se calcula que cada año se utilizan 50.000 millones de toneladas de arena. En las dos últimas décadas, la demanda se ha triplicado debido principalmente a la urbanización y al crecimiento de la población, una tendencia que se espera que continúe.

Además de los riesgos de escasez local, la extracción de semejante volumen de arena tiene consecuencias medioambientales y sociales. Por ejemplo, está provocando la erosión de las riberas de los ríos, lo que aumenta considerablemente el riesgo de inundaciones. En algunos países, la extracción de arena ha provocado la pérdida de los medios de vida de algunas comunidades.

Dos retos de sostenibilidad con una sola solución

Investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE), en Suiza, y del Instituto de Minerales Sostenibles de la Universidad de Queensland (UQ), en Australia, han estudiado el potencial de una alternativa viable a la arena natural. Este material, presentado en un reciente informe publicado por las dos universidades, ha sido acuñado como »arena-mineral».

El profesor adjunto de la UNIGE en el Departamento de Ciencias Medioambientales y Acuáticas de la Facultad de Ciencias, Pascal Peduzzi, ha declarado que «la arena-mineral tiene el mayor potencial en volumen para reducir la cantidad de arena que se toma en el medio natural. Al utilizar lo que hasta ahora se consideraba material «sobrante», el proyecto da un importante impulso hacia una economía más circular».

La producción de arena-mineral puede contribuir a reducir la producción de residuos minerales y, por tanto, la posterior acumulación de estos. Los residuos procedentes de la extracción de minerales representan en la actualidad el mayor flujo de residuos del planeta, estimado entre 30.000 y 60.000 millones de toneladas al año. Estos residuos proceden de las operaciones de trituración para extraer determinados metales de la roca.

El profesor Daniel Franks, jefe del Programa de Desarrollo de Minerales de la Universidad de Queensland, afirma que la arena-mineral tienen el potencial de abordar simultáneamente dos retos globales de sostenibilidad. «Separar y reutilizar estos materiales similares a la arena antes de que se añadan al flujo de residuos no solo reduciría significativamente el volumen de residuos que se generan, sino que también podría crear una fuente responsable de arena».

Reducción de las emisiones de carbono

El estudio, de 12 meses de duración, tomó muestras e investigó de forma independiente la arena producida en la extracción de mineral de hierro de una mina en Brasil. Tras un análisis de las propiedades químicas y algunas operaciones de refinado, los investigadores pudieron demostrar que parte del flujo de material que de otro modo acabaría como residuo minero podría utilizarse como sustituto de la arena de construcción e industrial, del mismo modo que el hormigón reciclado y la escoria de acero. «Si estos resultados pueden reproducirse con otros tipos de minerales, existe la posibilidad de reducir considerablemente los residuos mineros en todo el mundo».

«Al cartografiar las ubicaciones de las minas en todo el mundo y modelizar el consumo mundial de arena, descubrimos que en casi un tercio de los emplazamientos mineros se puede encontrar al menos alguna demanda de arena-mineral en un radio de 50 km. Esto podría contribuir a reducir al menos en un 10% el volumen de generación de residuos en cada emplazamiento. Al mismo tiempo, casi la mitad del mercado mundial de arena (por volumen) podría encontrar una fuente local de arena-mineral. Por ejemplo, la arena-mineral podría sustituir potencialmente 1.000 millones de toneladas métricas de la demanda de arena en China», explica Daniel Franks.

Además, la evaluación del ciclo de vida de la arena-mineral, basada en el caso de estudio, muestra que la sustitución de la arena de origen natural por la arena-mineral podría suponer una reducción neta de las emisiones de carbono durante la producción de arena. Sin embargo, las emisiones de carbono por el transporte son una consideración clave.

Una ventaja para las empresas mineras

«Considerar la coproducción de arena-mineral es una ventaja significativa para las empresas mineras: reduce los grandes residuos que dificultan las actividades mineras operativas, al tiempo que puede generar ingresos adicionales. La arena-mineral es un paso hacia una «mina sin residuos», explica Pascal Peduzzi. «Los países en vías de desarrollo tienen menos opciones para utilizar materiales áridos reciclados, dado que sus infraestructuras son más recientes. Sin embargo, muchos tienen explotaciones mineras que pueden generar arena mineral como subproducto», añade.

Algunos de los próximos pasos son colaborar con los agentes del mercado de los áridos para demostrar la viabilidad de uso, el rendimiento y el proceso de abastecimiento de este material sustitutivo. Los resultados del estudio se presentaron en la 5ª Asamblea de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente. Una nueva resolución de la UNEA (UNEP/EA5/L18/REV.1) sobre los «Aspectos medioambientales de la gestión de minerales y metales» pide que se refuercen los conocimientos científicos, técnicos y políticos sobre la arena para apoyar las políticas y acciones mundiales relativas a su extracción y uso ecológicamente racionales.