Un programa gubernamental espera encontrar minerales críticos justo debajo de nuestros pies

En una región remota y densamente boscosa del norte de Maine, un recurso fundamental en la lucha contra el cambio climático se esconde debajo de los árboles. En noviembre, científicos del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) anunciaron el descubrimiento de rocas ricas en elementos de tierras raras cerca de la montaña Pennington. Las tierras raras, una categoría de metales que desempeñan un papel esencial en tecnologías que van desde teléfonos inteligentes hasta turbinas eólicas y motores de vehículos eléctricos, actualmente se extraen solo en un solo sitio en los Estados Unidos. Ahora, los investigadores dicen que un lugar que ha sido ignorado geológicamente durante décadas podría estar ubicado en el próximo gran depósito de ellos, aunque se necesitaría un estudio más exhaustivo para confirmarlo.

Si bien el gobierno estadounidense se preocupa por la escasez de metales y minerales necesarios para abandonar los combustibles fósiles, también carece del conocimiento geológico básico necesario para determinar dónde están muchos de esos recursos. Se ha cartografiado con suficiente detalle menos del 40 por ciento de la nación para respaldar el descubrimiento de nuevos depósitos minerales, lo que obstaculiza el plan de la administración Biden para impulsar la extracción nacional de metales de transición energética como las tierras raras y el litio, un ingrediente esencial en las baterías de los vehículos eléctricos. Pero la administración y el Congreso ahora están intentando completar los mapas, aumentando la financiación para la Iniciativa de Recursos de Cartografía Terrestre (Earth MRI, por sus siglas en inglés) del USGS.

Earth MRI, una asociación entre el gobierno federal y los estudios geológicos estatales, 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 tarareaba silenciosamente por una suma de aproximadamente $ 11 millones por año en financiación hasta 2022, cuando Earth MRI recibió una afluencia adicional de $ 320 millones, repartidos en cinco años, a través de la Ley Bipartidista de Infraestructura de 2021. Desde entonces, la resonancia magnética de la Tierra se ha acelerado y el USGS ha lanzado 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 depositados en montones de desechos tóxicos. Los depósitos que identifican podrían eventualmente ser extraídos por compañías mineras, aunque los expertos dicen que los legisladores y reguladores deberán sopesar cuidadosamente los beneficios de la minería frente a sus costos sociales y ambientales.

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Por ahora, dice el coordinador científico de Earth MRI, Warren Day, el objetivo es lograr algo que nunca se ha hecho antes. "Nadie ha mapeado nunca todos los minerales críticos para la nación", dijo Day a Grist. "Esta es una tarea enorme".

De hecho, el proceso de mapear la Tierra requiere mucho trabajo y mucho 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 rocas, así como con datos recopilados por aviones 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 2000 pies, la escala estándar en la que trabajan los estudios geológicos estatales. Esos mapas geológicos no caracterizan completamente los depósitos de mineral para determinar si su extracción es económica. Pero a menudo constituyen 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 e intenta definir los recursos".

Esa exploración liderada por la industria puede llevar varios años más, después de lo cual podría llevar hasta una década permitir y construir una mina, dice Allan Restauro, analista de metales y minería de la consultora energética BloombergNEF. El desajuste entre el tiempo transcurrido desde la exploración hasta la minería y el aumento previsto a corto plazo en 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.

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"Incluso si se descubriera algo justo 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 tantos datos geológicos de referencia como puedan. El gobierno federal está contratando empresas privadas para realizar estudios geofísicos aéreos: volar instrumentos especializados sobre una región para medir propiedades específicas de las rocas bajo los pies. El enfoque principal que utiliza el USGS, llamado estudio aeromagnético, 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 está realizando 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 específicos de minerales de interés: el torio, por ejemplo, se encuentra a menudo junto con elementos de tierras raras.

Mientras el USGS realiza reconocimientos desde el aire, se envían geólogos estatales al campo para realizar mapeos y muestreos detallados 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 Bipartidista de Infraestructura aumentando el presupuesto total de la iniciativa a $74 millones anuales de 2022 a 2026, el esfuerzo para estudiarlos todos ha aumentado “significativamente”, dice Jim Faulds, presidente de la Asociación Estadounidense de Geólogos Estatales. Aproximadamente el doble de estados participan ahora en proyectos cartográficos que antes de la ley, y los proyectos individuales están recibiendo tres veces más financiación que antes. Se espera que esto sea una gran ayuda para los estados occidentales como Nevada y Arizona, a los que sólo se les ha mapeado en detalle entre un cuarto y un tercio del territorio 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 disponemos de 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 mayores recursos de litio de América del Norte, así como un área del centro-oeste de Nevada que tiene grandes depósitos de litio. El trabajo de investigación 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 EE. UU., donde algunos estados están relativamente bien cartografiados, todavía existe potencial para nuevos descubrimientos. Los geólogos no tenían idea, por ejemplo, de que el área de la montaña Pennington 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 la zona, pensamos en esos recursos minerales concretos", dijo Shah. “No fue hasta que obtuvimos los datos [de los estudios aéreos] y notamos algunas anomalías que dijimos: 'Oye, esto podría tener un alto contenido de elementos de tierras raras'”. El trabajo de seguimiento en el campo y en el laboratorio confirmó no solo niveles elevados. de tierras raras, pero también de 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 de minerales críticos, un objetivo político clave de la administración Biden. Pero a medida que las empresas comiencen a clamar por extraer 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 el agua. y transformar las comunidades rurales. Los proyectos que no se ubican con cuidado probablemente 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 ranchero local y tribus nativas americanas.

"Vamos a descubrir muchos más depósitos" a partir de resonancias magnéticas de la Tierra, dijo Thea Riofrancos, politóloga del 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 piense de manera integral 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 la reserva). 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 la caza de metales de transición energética podrían ser las tierras mineras abandonadas, que ya han sido degradadas. Los desechos de la minería del carbón, por ejemplo, pueden enriquecerse con elementos de tierras raras; Los científicos del Departamento de Energía están actualmente trabajando en las mejores formas de extraerlos. Hace varios años, Shah y sus colegas descubrieron que los desechos mineros en minas de hierro abandonadas de los siglos XIX y XX en las montañas Adirondack orientales de 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 desechos mineros por parte del USGS en sus esfuerzos de mapeo como una señal positiva. “Cuanto más desarrollada industrialmente está un área, menos daños nuevos genera la minería”, dijo, y agregó que podría ser posible extraer nuevos metales de los desechos mineros junto con los esfuerzos de limpieza ambiental.

Pero en última instancia, son las empresas privadas las que decidirán, basándose en la nueva información que el gobierno está recopilando, qué áreas quiere explorar más a fondo 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", afirmó.

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