Un estudio identifica las aguas residuales como una fuente potencial de materias primas críticas para la transición energética

La investigación señala que corrientes como las aguas residuales urbanas, los efluentes mineros o las salmueras podrían contribuir al suministro de litio, magnesio y otros materiales estratégicos.

Las aguas residuales y otros recursos hídricos no convencionales podrían convertirse en una fuente complementaria de materias primas críticas necesarias para el desarrollo de tecnologías de energía limpia, según un estudio publicado en la revista científica Joule. La investigación concluye que determinadas corrientes residuales contienen concentraciones significativas de elementos estratégicos cuya recuperación podría contribuir a reducir la presión sobre la minería y reforzar la seguridad del suministro.

El trabajo, dirigido por la profesora Lea Winter, de la Universidad de Yale, en EE.UU., analiza la presencia de materiales críticos en diferentes tipos de aguas, entre ellas las aguas residuales municipales, los drenajes ácidos de explotaciones mineras, las aguas subterráneas salobres tratadas en instalaciones de depuración y otros recursos hídricos habitualmente considerados residuos.

Los autores advierten de que la creciente implantación de tecnologías como los vehículos eléctricos, las baterías, la energía eólica, la solar fotovoltaica, la nuclear o las pilas de combustible incrementará de forma notable la demanda de materias primas críticas durante las próximas décadas. Diversas proyecciones apuntan a que la oferta podría resultar insuficiente para satisfacer las necesidades previstas hacia 2040, especialmente en el caso de materiales cuya producción se concentra en un número reducido de países.

Frente a este escenario, la investigación plantea el aprovechamiento de corrientes residuales como una vía para diversificar las fuentes de suministro y avanzar hacia modelos de economía circular basados en la recuperación de recursos.

Tras analizar bases de datos procedentes del Departamento de Energía de Estados Unidos, la Comisión Europea, el Servicio Geológico de Estados Unidos y otros organismos, los investigadores identificaron el magnesio y el litio como los materiales más abundantes en las corrientes hídricas estudiadas. También detectaron concentraciones relevantes de uranio, titanio, flúor y silicio, elementos cuya recuperación podría abordarse mediante tecnologías ya disponibles.

El estudio destaca, además, que la composición de las distintas corrientes varía en función de su origen. Las aguas residuales urbanas presentan concentraciones elevadas de cobre, titanio y níquel, mientras que las aguas subterráneas contienen una distribución más equilibrada de magnesio, litio y metales de transición como cobalto, manganeso, cobre y níquel. Los investigadores también identificaron niveles significativos de platino en corrientes residuales procedentes de actividades odontológicas.

En cambio, los elementos de tierras raras, esenciales para la fabricación de imanes permanentes utilizados en aerogeneradores y motores de vehículos eléctricos, aparecen en cantidades reducidas en la mayoría de las aguas no convencionales analizadas. No obstante, los autores señalan que la incorporación del agua de mar al análisis ampliaría considerablemente el potencial de recuperación de este tipo de materiales.

Uno de los retos identificados por la investigación es el desarrollo de tecnologías capaces de recuperar simultáneamente varios elementos presentes en una misma corriente residual. Según los autores, los procesos de separación multielemento podrían mejorar la viabilidad técnica y económica de estas estrategias de valorización.