Cada a\u00f1o, el mundo consume 50 mil millones de toneladas de arena, grava y piedra triturada. Esto equivale a 12.5 millones de piscinas ol\u00edmpicas, convirti\u00e9ndolo en el material s\u00f3lido m\u00e1s utilizado por los humanos.<\/p>\n
La arena est\u00e1 oculta en nuestro entorno: en el concreto de edificios y aceras, en el vidrio de las ventanas y en los microchips que impulsan nuestra tecnolog\u00eda. Sin embargo, la demanda sigue creciendo, mientras que la extracci\u00f3n de arena en r\u00edos, lagos, playas y oc\u00e9anos est\u00e1 causando una crisis ambiental.<\/p>\n
Aunque la arena se renueva naturalmente, en muchas regiones se extrae m\u00e1s r\u00e1pido de lo que puede regenerarse. La arena del desierto no es \u00fatil para la construcci\u00f3n debido a la forma redondeada de sus granos, y producir arena artificial mediante la trituraci\u00f3n de roca requiere mucha energ\u00eda y genera altas emisiones.<\/p>\n
Sin embargo, hay una oportunidad en la miner\u00eda. Cada a\u00f1o, la industria minera tritura y descarta miles de millones de toneladas de minerales como desecho. Por volumen, los residuos mineros representan la mayor fuente de desechos generados.<\/p>\n
No hay nada m\u00e1gico en la arena: es simplemente roca desgastada en peque\u00f1as part\u00edculas. Investigaciones recientes demuestran que es posible extraer m\u00e1s valor de los minerales al producir arena a partir del mineral extra\u00eddo.<\/p>\n
Esto resolver\u00eda dos problemas a la vez: c\u00f3mo evitar los desechos mineros y c\u00f3mo abordar la crisis de la arena. A este enfoque lo llamamos miner\u00eda \u201cde la nariz a la cola\u201d (nose-to-tail mining), siguiendo la tendencia en gastronom\u00eda de aprovechar cada parte de un animal.<\/p>\n
Los sulfuros, \u00f3xidos y carbonatos met\u00e1licos que pueden convertirse en hierro, cobre y otros metales representan solo una peque\u00f1a fracci\u00f3n de los enormes vol\u00famenes de mineral que deben procesarse. El proceso de extracci\u00f3n de metales genera dos tipos principales de residuos: 13 mil millones de toneladas de relaves y 72 mil millones de toneladas de roca est\u00e9ril, que ha sido volada pero no triturada.<\/p>\n
Durante d\u00e9cadas, los cient\u00edficos han so\u00f1ado con utilizar los relaves como sustituto de la arena natural. Los relaves suelen ser ricos en silicatos, el componente principal de la arena.<\/p>\n
Pero hasta la fecha, la realidad ha sido decepcionante. En los \u00faltimos 25 a\u00f1os, se han publicado m\u00e1s de 18,000 art\u00edculos de investigaci\u00f3n sobre el tema. Sin embargo, solo unas pocas minas han encontrado formas de reutilizar y vender los relaves.<\/p>\n
\u00bfPor qu\u00e9? Primero, los relaves rara vez cumplen con las estrictas especificaciones requeridas para materiales de construcci\u00f3n, como el tama\u00f1o de las part\u00edculas, la composici\u00f3n mineral y la durabilidad.<\/p>\n
Segundo, llevan consigo un estigma. Los relaves suelen contener sustancias peligrosas liberadas durante la miner\u00eda. Esto hace que los gobiernos y los consumidores sean comprensiblemente cautelosos a la hora de utilizar desechos mineros en los hogares y en el entorno construido.<\/p>\n
Ninguno de estos problemas es insuperable. En nuestra investigaci\u00f3n, proponemos una nueva soluci\u00f3n: fabricar arena directamente a partir del mineral.<\/p>\n
Convertir roca en metal es un proceso complejo de m\u00faltiples etapas que var\u00eda seg\u00fan el tipo de metal y el tipo de mineral. Despu\u00e9s de la trituraci\u00f3n, los minerales en el mineral suelen separarse mediante flotaci\u00f3n, donde los minerales sulfurados que contienen metales se adhieren a diminutas burbujas que flotan a trav\u00e9s de la suspensi\u00f3n de roca y agua.<\/p>\n
En esta etapa, el mineral residual normalmente se separa para ser desechado como residuo. Pero si continuamos procesando el mineral, por ejemplo, haci\u00e9ndolo girar en un cicl\u00f3n, se pueden eliminar impurezas y lograr el tama\u00f1o y la forma de part\u00edcula adecuados para cumplir con las especificaciones de la arena.<\/p>\n
A esto lo hemos denominado \u00abarena de mineral\u00bb (ore-sand), para distinguirlo de los relaves. No se produce a partir de desechos de relaves, sino que es un producto deliberado del mineral.<\/p>\n
Esto no es solo teor\u00eda. En la mina de mineral de hierro Brucutu en Brasil, la empresa minera Vale ya est\u00e1 produciendo un mill\u00f3n de toneladas de arena de mineral al a\u00f1o. La arena se utiliza en la construcci\u00f3n de carreteras, la fabricaci\u00f3n de ladrillos y el concreto.<\/p>\n
Este avance surgi\u00f3 de una tragedia. En 2015 y 2019, las presas construidas para almacenar relaves en dos de las minas de hierro de Vale colapsaron, provocando flujos de lodo mortales. Cientos de personas murieron, muchas de ellas empleados de la empresa, y las consecuencias ambientales a\u00fan persisten.<\/p>\n
En respuesta, la empresa financi\u00f3 a investigadores (como nuestro grupo) para encontrar formas de reducir la dependencia de las presas de relaves en favor de alternativas mejores.<\/p>\n
Tras nuestro trabajo con Vale, investigamos la posibilidad de fabricar arena de mineral a partir de otros tipos de minerales, como el cobre y el oro. Hemos realizado pruebas exitosas en la mina de cobre y oro Cadia de Newmont en Australia. Aqu\u00ed, utilizando m\u00e9todos innovadores, hemos producido una arena de mineral m\u00e1s gruesa que no requiere tanta mezcla con otras arenas.<\/p>\n
La arena de mineral ya se est\u00e1 produciendo y vendiendo en la mina de mineral de hierro Brucutu de Vale en Brasil. El procesamiento de arena de mineral tiene m\u00e1s sentido para minas ubicadas cerca de ciudades. Esto por dos razones: para evitar el riesgo que representan las presas de relaves para las personas que viven cerca y para reducir los costos de transporte asociados con el traslado de arena a largas distancias.<\/p>\n
Nuestra investigaci\u00f3n previa mostr\u00f3 que casi la mitad del consumo mundial de arena ocurre dentro de un radio de 100 kil\u00f3metros de distancia de una mina. Esta misma podr\u00eda producir arena de mineral junto con metales. Dado que la miner\u00eda de metales ya requiere una trituraci\u00f3n y molienda intensivas, descubrimos que la arena de mineral puede producirse con un menor consumo de energ\u00eda y menores emisiones de carbono que la extracci\u00f3n de arenas convencionales.<\/p>\n
Para cualquier nueva idea o industria, la parte m\u00e1s dif\u00edcil es pasar de las primeras pruebas a una adopci\u00f3n generalizada. No ser\u00e1 f\u00e1cil hacer de la arena de mineral una realidad.<\/p>\n
Una raz\u00f3n es la inercia. Las empresas mineras tienen procesos bien establecidos y toma tiempo y esfuerzo introducir nuevos m\u00e9todos.<\/p>\n
Se necesitar\u00e1 el compromiso y la colaboraci\u00f3n de la industria, pol\u00edticas gubernamentales de apoyo y la aceptaci\u00f3n del mercado. Los principales compradores de arena, como la industria de la construcci\u00f3n, deben poder probar y confiar en el producto.<\/p>\n
Sin embargo, el beneficio es real. La arena de mineral nos ofrece una rara oportunidad de abordar dos grandes problemas ambientales a la vez: reducir el volumen de desechos mineros y la necesidad de presas de relaves potencialmente peligrosas, y proporcionar una alternativa m\u00e1s sostenible a la extracci\u00f3n destructiva de arena.<\/p>\n
Este art\u00edculo ha sido publicado originalmente en <\/span><\/i>The Conversation.<\/span><\/i><\/a> Ha sido traducido y publicado en G\u011aRENS en marzo de 2025.<\/span><\/i>\u00a0<\/span><\/p>\n