La falta de grafito podría afectar el mercado estadounidense de vehículos eléctricos

Las ambiciones del presidente Joe Biden de una industria de vehículos eléctricos de fabricación estadounidense tienen un problema de grafito.

Un ingrediente clave en la batería EV moderna, el grafito se usa para fabricar celdas recargables. Pero no se ha extraído en este país durante décadas. También hay grafito sintético, a menudo hecho con carbón coquizable, pero hoy existe poca producción en los Estados Unidos.

Al igual que con tantas partes de la cadena de suministro de baterías, China domina la producción de ambos tipos de grafito, una fuente a la que Biden y un contingente bipartidista de legisladores en el Congreso se han opuesto estridentemente.

Para evitar esto, es posible que la administración Biden ahora tenga que ayudar a apuntalar una industria nacional de minería y refinación de grafito en los Estados Unidos, mientras fomenta el crecimiento del sector en el extranjero.

El control de China del mercado del grafito ha comenzado a pesar en la mente de personas como John DeMaio, director ejecutivo de Graphex Technologies, una empresa que está construyendo una planta de fabricación de ánodos de grafito en Michigan.

"¿Qué pasaría si se cortara el suministro chino?" dijo De Maio. "Habrá lugares menos riesgosos... pero no se hará la transición de toda la cadena de suministro de grafito de la noche a la mañana".

Solo dos lugares en los Estados Unidos tienen potencial a corto plazo para una nueva extracción de grafito, según datos federales: un ecosistema fluvial en Alabama rico en especies raras y una franja virgen de tundra frente a la costa del centro de Alaska. Otros países tienen mucho grafito en el suelo, como Canadá, pero aún no están excavando lo suficiente para abastecer completamente el mercado de vehículos eléctricos en rápido crecimiento.

Para abordar el problema, Biden ha utilizado la Ley de Producción de Defensa para liberar millones de dólares para la exploración potencial de grafito y otros minerales críticos para la transición energética (Climatewire, 19 de abril). La ley de infraestructura bipartidista proporcionó fondos para la construcción de refinerías de minerales y plantas de fabricación, una cantidad de dinero que utilizó el mes pasado para financiar la construcción de dos plantas de grafito sintético en los Estados Unidos, así como la expansión de una refinería de grafito en Luisiana (Energywire, 20 de octubre).

Su ley climática emblemática, la Ley de Reducción de la Inflación, vinculó la mitad de un crédito fiscal para vehículos eléctricos para los consumidores estadounidenses a si la batería de un automóvil se fabricó con minerales extraídos o procesados en los Estados Unidos o en un país con un tratado de libre comercio de los Estados Unidos. Para 2028, todo el automóvil debe estar fabricado con minerales que cumplan con ese criterio. Una batería EV también debe estar completamente libre de minerales de China (E&E Daily, 8 de agosto).

El grafito constituye aproximadamente un tercio del peso de una batería EV, la mayor proporción de cualquier mineral, lo que lo convierte en un material de gran importancia para las empresas que intentan cumplir con las reglas de crédito.

Más de 70 minas de grafito operan hoy en día en todo el mundo, según la firma de datos mineros del Reino Unido Benchmark Mineral Intelligence. Sin embargo, Benchmark estimó recientemente que aproximadamente 100 minas adicionales tendrán que abrirse para los fabricantes de piensos en los próximos años.

Jesse Jenkins, profesor asistente en la Universidad de Princeton, dijo que la crisis de suministro de grafito que se avecina debe abordarse con urgencia. Jenkins encabeza el Proyecto REPEAT, una iniciativa política que recientemente estimó que la ley climática transformará el sector eléctrico de la nación, lo que hará que las emisiones caigan al 42 por ciento de los niveles de 2005 para 2030.

Dada la necesidad urgente de reducir las emisiones de carbono y resolver el cambio climático, dijo Jenkins, la "prioridad a mediano plazo" para asegurar el grafito en los Estados Unidos debería ser la ruta sintética.

El grafito sintético se fabrica a partir de carbón o petróleo calentando el combustible a altas temperaturas.

Para evitar depender únicamente del grafito sintético, que está ligado a los combustibles fósiles, Estados Unidos también debería construir nuevas minas de grafito donde sea práctico y responsable, dijo Jenkins.

"Donde tiene sentido económico, podemos desarrollarlos en los Estados Unidos", dijo Jenkins. "Eso es importante, para contrarrestar las políticas industriales que le dieron a China una gran ventaja en estos sectores".

Las empresas estadounidenses también pueden buscar otras fuentes de grafito en el extranjero más allá de China. Pero ellos también vendrán con compensaciones.

Por ejemplo, está la región de Cabo Delgado en Mozambique, donde una insurgencia islamista ha acosado a las comunidades mineras y ha interrumpido el tráfico de una enorme mina de grafito (Greenwire, 11 de mayo). Algunas otras fuentes potenciales son Madagascar y Tanzania, países cuyas industrias mineras han sido criticadas por defensores de los derechos humanos por vínculos con la violencia y la degradación ambiental.

En los Estados Unidos, el ambientalista de Alabama Chris DiGiorgio se debate entre el imperativo de enfrentar el cambio climático y proteger los ecosistemas locales.

En la parte centro-este de su estado, una compañía minera, Westwater Resources, está explorando en busca de grafito en un amplio terreno de 41,000 acres. Para 2028, Westwater espera operar la única mina de grafito natural del país.

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Alabama fue el hogar de la minería de grafito desde finales del siglo XIX hasta la década de 1950. Pero las minas del estado quedaron inactivas después de que otros países comenzaron a ofrecer el metal en los mercados internacionales a precios más baratos y tras la llegada del grafito sintético.

Westwater Resources espera construir y operar una mina para 2028, una fecha límite clave para cumplir con los nuevos requisitos en el crédito fiscal EV. El proyecto ha sido adoptado por la gobernadora de Alabama, Kay Ivey (R), cuyas agencias estatales han permitido totalmente la construcción de una refinería de grafito que la compañía está construyendo al noreste del área de exploración.

Pero la sección transversal de la tierra que posee Westwater incluye dos vías fluviales, los arroyos Weogufka y Hatchet, que los ambientalistas dicen que son ecosistemas frágiles. La organización de DiGiorgio, Coosa Riverkeeper, cree que más de una docena de especies amenazadas y en peligro de extinción que figuran en la lista federal viven dentro de la zona de exploración.

Sacrificar esas áreas en busca de resolver el cambio climático sería, para él, un anatema para todo el punto del ambientalismo.

"No tengo ninguna duda de que perderemos la belleza de ese lugar", dijo. "Esto es algo difícil para mí. Queríamos ayudar con el cambio climático. Lucho personalmente con la forma en que decimos que necesitamos salvar el planeta y luego no permitir la extracción de grafito, cito, 'en nuestro patio trasero'".

Terence Cryan, presidente ejecutivo de Westwater Resources, dijo en una entrevista que su empresa todavía está estudiando las ramificaciones ambientales y sociales de su proyecto. Westwater ha considerado abrir una mina a cielo abierto para extraer el grafito, pero aún no se ha presentado un diseño final para la mina a los reguladores gubernamentales para obtener los permisos.

"Realmente solo le pido a la gente que sea paciente y nos permita realizar esos estudios", dijo Cryan. "Estamos en las primeras etapas de esa etapa. Estamos en las primeras etapas de ese proceso. Esto llevará algo de tiempo, por lo que no planeamos hacer ninguna minería hasta 2028".

Westwater contrató a un cabildero federal este año: Michael Davis, quien anteriormente fue miembro del personal del exsenador Jeff Sessions (R-Ala.). Davis tenía la tarea de hablar con el Departamento de Energía, la Casa Blanca y el Congreso sobre "la investigación, exploración y desarrollo de" minerales para la "producción de energía limpia" en los Estados Unidos, según documentos federales.

Westwater ha tenido "buenas interacciones con la administración de Biden en varios niveles diferentes durante el último año", dijo Cryan, y "los mantiene activamente informados sobre nuestro progreso a medida que avanzamos".

Se negó a comentar si la compañía busca dinero federal, pero dejó la puerta abierta al apoyo del gobierno en el futuro.

"Si, en algún momento, tuviéramos la oportunidad de asociarnos con alguna agencia gubernamental en un aspecto particular de nuestro negocio, obviamente lo analizaríamos detenidamente, pero ciertamente no es algo en lo que confiemos". dijo Cryan.

Otra empresa, Graphite One, también está compitiendo con la mía para la transición energética en Alaska.

El proyecto propuesto por Graphite One se encuentra sobre el depósito de grafito más grande de los Estados Unidos, según el Servicio Geológico de los Estados Unidos. Al igual que Westwater, ha ganado elogios de los políticos republicanos en Alaska, y está lejos de cualquier revisión federal de permisos.

Construir una mina en la tundra ártica virgen puede ser un desafío. No hay acceso por carretera al depósito, por lo que se tendrían que construir grandes redes de carreteras para transportar mercancías a la mina desde la ciudad de Nome, según el estudio de prefactibilidad más reciente de la empresa.

La compañía también tendrá que considerar evitar impactos en especies raras, incluidos los osos polares, que pueden ocupar el área de la mina, según el estudio de prefactibilidad publicado el mes pasado.

Al mismo tiempo, a algunos nativos de Alaska locales les preocupa que el proyecto pueda dañar los recursos de subsistencia como los peces y los ciervos y hasta ahora han planteado preguntas sobre el proyecto.

"Si la mina avanza, estoy bastante seguro de que nos hará daño a muchos de los que vivimos en la tierra", dijo Thomas Olanna, miembro del consejo tribal de la Misión de la Aldea Nativa de Brevig y un Inupiaq.

Durante toda su vida, Olanna ha pescado salmón, trucha, pescado blanco y olfato en la cuenca de Imuruk, un cuerpo de agua interior alimentado por ríos que fluyen desde las montañas Kigluaik, y el sitio de la mina Graphite One propuesta.

Las preocupaciones sobre la mina en 2018 detuvieron el apoyo financiero estatal para construir un sistema de carreteras. Un comité del Senado estatal celebró una audiencia sobre un proyecto de ley que habría aprobado $80 millones en bonos para el proyecto, pero las personas que viven en Brevig Mission y otras comunidades cercanas inundaron la audiencia con testimonios, uno tras otro, hablando en contra del proyecto.

En junio, el CEO de Graphite One, Anthony Huston, dijo a E&E News en un comunicado que su empresa podría ayudar a Estados Unidos a convertirse en una "potencia tecnológica del siglo XXI" y dijo que el "desarrollo de infraestructura" de la empresa era una "manera de que Graphite One sea una buena vecino" para los habitantes de las zonas rurales de Alaska.

No está claro cuándo Graphite One planea que el proyecto entre en línea. El estudio de prefactibilidad no proporcionó un cronograma concreto para completar el proyecto y dijo que la compañía aún tiene que comprometerse con al menos una de las agencias federales, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército, que necesitaría emitir permisos antes de la construcción.

Houston no respondió a múltiples solicitudes para comentar más detalladamente.

A medida que estos conflictos locales se desarrollan sobre minas individuales, los expertos están haciendo sonar la alarma de que habrá que construir más minas de grafito en algún lugar, o de lo contrario, el mercado de automóviles eléctricos se verá afectado.

La innovación ha demostrado que, a veces, las proyecciones de demanda de minerales pueden disminuir, y se espera que la industria del reciclaje recupere parte de la holgura generando más grafito para usar en tecnología ecológica. Con el cobalto, otro ingrediente clave en muchas baterías de vehículos eléctricos, los fabricantes de automóviles han trabajado en nuevos productos químicos que no usan el metal en absoluto (Greenwire, 14 de octubre).

Benchmark reconoció que sus proyecciones de demanda de grafito podrían disminuir si los fabricantes de automóviles comienzan a reemplazar una mayor parte del metal utilizado en las baterías con silicio.

Pero el editor ejecutivo de Benchmark, Henry Sanderson, enfatizó que los fabricantes de automóviles no están operando en el vacío. Parte de esta necesidad de nueva minería, dijo, provendrá de tensiones globales como las que se ven actualmente entre China y Estados Unidos.

“Está agregando una capa adicional de necesidad de suministro, si dice que necesitamos crear dos cadenas de suministro diferentes”, dijo.

Algunos defensores acérrimos del clima creen que las preocupaciones de los lugareños en Alabama y Alaska son importantes, pero no se comparan con los efectos de calentamiento global del mayor uso de combustibles fósiles.

Alex Trembath, subdirector del centro de estudios "ecomodernista" Breakthrough Institute, estuvo de acuerdo en que "esa lógica tiene un peso tanto práctico como moral". Pero enfatizó que demoler las preocupaciones de las comunidades preocupadas por las minas para resolver el cambio climático podría empantanar la transición energética en un conflicto.

Es por eso que las empresas deben hacer todo lo posible para obtener la aceptación local y "alinear los intereses globales con sus intereses localizados", dijo Trembath.

“Nos espera décadas para resolver conflictos fundamentalmente complicados y difíciles”, dijo. "Afirmar la lógica de los halcones climáticos... no es la llave maestra para desbloquear esos conflictos".