Se decía que una espada de acero de Damasco -derivada de bloques de «wootz», una forma de acero producida a partir de depósitos de hierro ricos en vanadio en el sur de la India- era tan afilada que podía partir un pelo que se dejara caer sobre la hoja, cortar una pluma flotante por la mitad o abrir un casco de acero con facilidad. Las hojas eran tan flexibles que podían doblarse 90 grados sin romperse.

«El brillo blanco de las espadas, no la tinta negra de los libros,

Aclara dudas e incertidumbres y perspectivas sombrías.»

Poeta árabe Abu Tammam

Descubierto por primera vez en 1801 por un profesor de mineralogía de Ciudad de México, el vanadio, cuyo símbolo V se basa en la diosa nórdica Vanadis, tiene unas cualidades poco comunes que le confieren la capacidad de hacer que los materiales sean más fuertes, más ligeros, más eficaces y más potentes. Añadiendo pequeños porcentajes de vanadio al acero y al aluminio se consiguen aleaciones ultrarresistentes, superligeras y resistentes.
Sólo dos libras de vanadio añadidas a una tonelada de acero duplican su resistencia, por lo que no es de extrañar que el 80% del vanadio se utilice para fabricar ferrovanadio, un aditivo para el acero.
Henry Ford fue el primero en utilizar el vanadio a escala industrial, en el chasis del coche Modelo T de 1908. Pero sólo recientemente los fabricantes de automóviles han descubierto que añadir vanadio a las carrocerías de los coches las hace más ligeras y resistentes.

Fuente: artículo original

Hace veinte años no se utilizaba vanadio en los coches, frente al 45% actual. Para 2025, se calcula que el 85% de todos los automóviles incorporarán una aleación de vanadio para reducir su peso, aumentando así su eficiencia en el consumo de combustible para ajustarse a las estrictas normas de ahorro de combustible establecidas por la EPA estadounidense. ¿Quién iba a pensar que un material podría hacer que el acero fuera más «verde»?

Las propiedades de resistencia a la corrosión del vanadio lo hacen ideal para tubos y tuberías fabricados para transportar productos químicos. Las aleaciones de vanadio y titanio tienen la mejor relación resistencia-peso de todos los materiales de ingeniería del planeta. Menos del uno por ciento de vanadio y otro tanto de cromo hacen que el acero sea resistente a los golpes y las vibraciones. Se utiliza una fina capa de vanadio para unir el titanio al acero, lo que lo hace ideal para aplicaciones aeroespaciales. La mezcla de titanio con vanadio y hierro refuerza y añade durabilidad a las turbinas que giran hasta 70.000 rpm.

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Como el vanadio no absorbe fácilmente los neutrones, tiene importantes aplicaciones en la energía nuclear. El pentóxido de vanadio (V2O5) fija permanentemente los tintes a los tejidos. El óxido de vanadio se utiliza como pigmento para la cerámica y el vidrio, como catalizador químico y para producir imanes superconductores.

Por supuesto, la última aplicación del vanadio es para las baterías, en particular las baterías de flujo redox de vanadio utilizadas para el almacenamiento de energía en la red, de las que el pentóxido de vanadio es el principal ingrediente.

«Se trata de un mercado que, por todos los medios prácticos razonables, debería crecer en los próximos cinco a quince, tal vez veinte años, a medida que nos adentramos cada vez más en la generación eléctrica descentralizada. Y la batería de flujo de redox de vanadio encajará sin duda en esa categoría», dijo John Priestner, Presidente y Director General de Vanadium One Energy Corp (TSX.V:VONE, Frankfurt:9VR1) en una reciente charla con Aheadoftheherd.com.

El proyecto de vanadio Mont Sorcier de Vanadium One está considerado como una de las mayores fuentes de vanadio de América del Norte y de mayor calidad que se están desarrollando.

Dónde se encuentra y cómo se extrae

Alrededor del 85% del vanadio del mundo procede de tres países: Sudáfrica, China y Rusia. El vanadio se encuentra normalmente dentro de los depósitos de mineral de hierro de magnetita, y suele extraerse como subproducto y no como mineral primario. El vanadio suele estar aglomerado con el titanio, que debe separarse como impureza durante el procesamiento. Cuanto mayor sea el contenido de titanio en el mineral, más difícil será eliminar el vanadio. El producto final es el pentóxido de vanadio, que puede utilizarse para las aplicaciones citadas anteriormente o para fabricar ferrovanadio para su uso en el acero.

Mientras que el V2O5 se vende actualmente a un precio de entre 16.000 y 17.000 dólares la tonelada, el titanio se vende a sólo 1.500 dólares la tonelada, lo que significa que un bajo grado de titanio es una característica atractiva de una perspectiva de vanadio. Algunas de las minas de vanadio más importantes del mundo son el complejo de Bushveld, en Sudáfrica, responsable de una cuarta parte de todo el suministro de vanadio; la mina de alta ley Maracas, en Brasil, propiedad de Largo Resources; y la mina Vanady Tula, de EVRAZ, en Rusia, el mayor productor europeo de pentóxido de vanadio y aleaciones de ferrovanadio.

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Ciudades y carreteras ceñidas de acero

El mundo necesita más acero, ergo, más vanadio. La última estimación es que la demanda y la oferta de vanadio se cruzan actualmente en unas 80.000 toneladas al año. La empresa de estudios de mercado Roskill predice que para 2020 habrá un aumento del 45% en la demanda de vanadio, impulsada principalmente por China.

Como ejemplo de la cantidad de acero que se necesitará para construir sólo una nueva ciudad china, Xiong’an, consideremos que la ciudad necesitará probablemente entre 20 y 30 millones de toneladas de acero, lo que se traduce en 30.000 toneladas de vanadio, aproximadamente un tercio de la producción anual actual, aunque en 10 años. Eso significa 3.000 toneladas adicionales de vanadio al año durante la próxima década, para una sola ciudad – un aumento del 5% por encima de la oferta y la demanda actuales.

Otro aspecto a favor del vanadio es la reticencia de China a fabricar barras de refuerzo de baja calidad utilizadas en la construcción. Los recientes terremotos en China y Japón han demostrado a los chinos que el uso de barras de refuerzo baratas es una locura.

«Están aumentando la cantidad de vanadio en las barras de refuerzo en aproximadamente un 100% para poder obtener las especificaciones estructurales necesarias para mantener los edificios en pie durante mucho tiempo. Se calcula que sólo las barras de refuerzo supondrán otras 10.000 toneladas anuales de demanda de vanadio», afirma Priestner.

La prohibición de la chatarra en China reducirá entre 4.500 y 5.500 toneladas al año la producción nacional de V2O5.

Merece la pena reiterar el mayor uso del vanadio en los automóviles. Los fabricantes de automóviles han descubierto que añadir vanadio a las carrocerías de los coches los hace más ligeros y resistentes.

Hace veinte años no se utilizaba vanadio en los coches, frente al 45% actual. Para 2025, se calcula que el 85% de todos los automóviles incorporarán una aleación de vanadio para reducir su peso, aumentando así su eficiencia en el consumo de combustible para ajustarse a las estrictas normas de ahorro de combustible establecidas por la EPA estadounidense.

Las inversiones chinas en infraestructuras en la Nueva Ruta de la Seda -un proyecto de 900.000 millones de dólares destinado a abrir rutas terrestres y marítimas entre China y sus vecinos occidentales, es decir, Asia Central, Oriente Medio y Europa- es otro gasto masivo en acero que inevitablemente requerirá más vanadio del que se extrae en la actualidad.

Luego están las nuevas demandas de infraestructuras en Estados Unidos sobre las que el presidente Donald Trump hizo campaña en 2016 y que está prometiendo abordar. El estado de deterioro de gran parte de las infraestructuras estadounidenses es realmente asombroso. Se calcula que 80.000 puentes, o más de la mitad de las estructuras de puentes de Estados Unidos, necesitan ser reparados o sustituidos. Se apruebe o no el proyecto de ley de infraestructuras de Trump, no cabe duda de que en el futuro se necesitará más acero estadounidense, y más vanadio.

En marzo y abril de 2017, la electricidad producida a partir de fuentes renovables a escala de servicios públicos superó la generación de energía nuclear en Estados Unidos por primera vez desde 1984. También vale la pena mencionar que, además de las baterías v-flow, el vanadio también ha comenzado a desempeñar un papel en aplicaciones para vehículos eléctricos e híbridos.

El vanadio actúa como un supercargador para las baterías al aumentar la densidad de energía y el voltaje de la batería. Esto es importante para el rendimiento de los vehículos eléctricos e híbridos, ya que la densidad de energía equivale a la autonomía, mientras que el voltaje equivale al par motor.

Seguridad del suministro

Cuando la demanda de vanadio se dispara, cabe preguntarse de dónde procederá el nuevo suministro de vanadio. Actualmente no hay reservas en Norteamérica, una situación que es y debe ser profundamente alarmante para los políticos de ambos lados del paralelo 49.

Un metal crítico o estratégico se define como aquel cuya falta de disponibilidad durante una emergencia nacional afectaría a las capacidades económicas y defensivas de ese país. Estados Unidos y Canadá dependen completamente del reciclaje (sobre todo a través de la recuperación de catalizadores gastados de las operaciones de refinado de petróleo) y de las importaciones para el 100% de su suministro de vanadio.

Consideremos lo que ocurrió con el mercado de las tierras raras en la década de 2000, cuando China, que produce el 90% de los REEs, restringió las exportaciones, lo que hizo que los precios se dispararan en todo el mundo. Las tierras raras se utilizan en todo tipo de productos, desde teléfonos móviles hasta turbinas eólicas y sistemas de guiado de misiles. Con sólo tres países -Sudáfrica, China y Rusia- que controlan el suministro de vanadio, existe un alto riesgo de que éste se interrumpa debido a un conflicto político o comercial, o de que el precio se dispare repentinamente.

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«Olvídate de la infraestructura que necesitamos. Me refiero sólo a la seguridad de América del Norte. Sin vanadio, no se van a fabricar muchos tanques y aviones blindados y todo lo demás. No tenemos ninguna fuente de suministro en Norteamérica», dijo Priestner.

Las actuales tensiones entre Estados Unidos y Corea del Norte son un ejemplo perfecto de una situación en la que, sin vanadio, Norteamérica no tiene escudo antimisiles. Las tensiones son altas entre Rusia, la OTAN y la administración Trump. Las tensiones entre China y Estados Unidos, y las amenazas comerciales reciben titulares semanalmente. La «guerra eterna» parece ser la norma en muchas partes del mundo, ya que la infraestructura global recibe una clasificación «D» tras otra. Sudáfrica parece que se va a convertir en un caso perdido de extracción de recursos, un «ha sido» con la mano izquierda que no sabe lo que hace la derecha en lo que respecta al BEE y a las nuevas regulaciones mineras.

Si a esto se le añade la necesidad de contar con la capacidad de almacenar energía renovable a medida que el mundo se aleja lenta pero inexorablemente de los combustibles fósiles, queda clara la vulnerabilidad de Norteamérica frente a los proveedores extranjeros de vanadio: «La respuesta corta es que si no tienes tu propia fuente de suministro local, estás sujeto a las circunstancias geopolíticas extranjeras», dijo Priestner, «así que no tener suministro es bastante peligroso, y la seguridad es el problema.»

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Conclusión

Aunque las baterías de flujo en V tienen un enorme atractivo para aprovechar la energía del viento y del sol, su adopción masiva, por lo que su aplicación directa a la ecuación de la oferta y la demanda de vanadio, está probablemente a unos años vista. Las nuevas tecnologías tardan mucho tiempo en ser probadas, testadas y adoptadas por la corriente principal.

Y probablemente sea mejor así, porque los proveedores de vanadio simplemente no serán capaces de mantener el ritmo de la cantidad de demanda que está llegando a la tubería para el 22º elemento más abundante. Piensa en esa única ciudad china que se está construyendo: más de un tercio de la producción mundial de vanadio de la próxima década se destinará a una sola ciudad. Eso sin contar el aumento previsto de vanadio necesario para la producción de acero, defensa, automóviles, industria aeroespacial, barras de refuerzo y todas las demás aplicaciones del vanadio.

La respuesta es poner en marcha nuevas minas de vanadio, especialmente yacimientos norteamericanos que puedan producir pentóxido de vanadio y ferrovanadio, con lo que la curva de oferta y demanda bajará hasta un punto en el que el precio sea atractivo tanto para los productores como para los consumidores de vanadio, al tiempo que aumenta la seguridad del suministro en un mundo cada vez más hostil.

Debido a que el vanadio es un metal que parece destinado a una crisis de suministro, por sus aplicaciones para industrias tradicionales como la automovilística, la aeroespacial, la de defensa y la siderúrgica, y por su prometedor potencial para el almacenamiento en baterías a largo plazo de electricidad a escala de red, las empresas que están desarrollando yacimientos de vanadio en Norteamérica deben estar en su pantalla de radar.

Richard (Rick) Mills
aheadoftheherd.com

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Richard posee acciones de Vanadium One Energy Corp (TSX.V:VONE, Frankfurt:9VR1 ), y VONE es un anunciante en su sitio.