Tanto el crecimiento de la población mundial como el desarrollo tecnológico de la misma se sostiene en la explotación de los recursos minerales, la cual genera riqueza y desarrollo, así como residuos e impactos ambientales por igual.
Cada tonelada de cobre, hierro o litio extraído de la corteza terrestre está acompañada de una cantidad, mucho mayor, de residuos minerales a gestionar. Por dar un dato aclaratorio de esta realidad, la minería produce entre 88 y 98 millones de toneladas de residuos minerales cada año, un volumen que se va acumulando año tras año desde hace más de un siglo en instalaciones de almacenamiento (World Mine Tailings Failures, 2025).
Gestionar todo ese material es uno de los grandes retos que la industria minera del siglo XXI está enfrentando. Sin embargo, múltiples vías de revalorización y reúso de esos residuos mineros están siendo desarrolladas, en el marco de la transformación que está viviendo la industria minera hacia una economía circular, las cuales están requiriendo grandes dosis de investigación, innovación e imaginación.
Residuos mineros: del “elefante en la sala” al “unicornio” de la minería
Una mina suele asociarse al elemento de valor que se extrae, pero, en realidad la mayor parte de lo que se mueve en una explotación minera nunca se convertirá en un producto comercial. Por cada tonelada de mineral útil, se generan varias toneladas de material sobrante. Esta es una realidad inherente e inevitable, en toda explotación minera. La roca estéril que hay que retirar para llegar al mineral de valor económico es comúnmente depositada en escombreras sobre la superficie terrestre, mientras que el fino residuo producido en las plantas de flotación mineral (conocido como relaves o lodos de flotación) suele depositarse tanto de manera subterránea (mediante relleno de galerías) como superficial (mediante balsas de lodos, World Mine Tailings Failures, 2025). Estas enormes estructuras antrópicas requieren de una importante inversión económica para su gestión ambiental, paisajística y de seguridad, pero, al mismo tiempo suponen una oportunidad latente dentro de una visión de economía circular.
Además, es importante reconocer que estos residuos mineros presentan una composición química y mineral muy diversa, la cual es el resultado de diversos factores como el yacimiento mineral del que provienen, principalmente, así como la tecnología de procesamiento mineral y depósito. Esta composición mineral condiciona el potencial que pueden tener estos residuos para contaminar suelos y aguas (siempre que su gestión no sea la correcta). Además, a lo largo de la historia se han registrado fallos y roturas físicas en estas instalaciones con consecuencias humanas y ambientales severas, lo que hace más urgente encontrar alternativas que reduzcan el volumen almacenado de estos residuos.
Buena parte de la investigación en este campo se centra en aumentar la eficiencia de los procesos de recuperación de elementos valiosos que permanecen en estos residuos, como metales críticos o tierras raras. Es un avance que si bien, desde el punto de vista económico resulta importante porque se extrae un segundo beneficio de un material que se daba por perdido, desde el punto de vista ambiental no suele reducir la peligrosidad potencial del residuo original, ya que, apenas se reduce el volumen almacenado del mismo ni su composición mineralógica inicial.
Por eso, se hace necesario un cambio de estrategia y de enfoque: no basta con extraer elementos de valor de estos residuos minerales, sino que hay que incorporarlos a otros productos que la sociedad consuma de forma masiva. Esa es la esencia de la economía circular, dejar de pensar en el residuo como un final de proceso y empezar a tratarlo como el punto de partida de otro proceso industrial. Aquí entra en juego la industria de la construcción, que por su tamaño y el gran volumen de materia prima que consume podría concebirse como un socio natural para la minería.
Minería y construcción: aliados hacia una economía circular
La industria de la construcción es, sin duda, la mayor consumidora mundial de materias primas minerales tales como áridos y roca, así como materias secundarias en base a minerales como cemento y acero. Por ello, la conexión entre la minería y la construcción es un enfoque prometedor dentro de la economía circular para gestionar tal cantidad de recursos minerales.
En los últimos años se han publicado numerosos trabajos científicos que demuestran la viabilidad técnica de sustituir parte de los áridos del hormigón por relaves mineros. Un estudio realizado en España, por ejemplo, desarrolló una mezcla de hormigón para impresión 3D con un 20% de relaves mineros que cumplía los requisitos de resistencia y capacidad de impresión necesarios para la construcción (Álvarez-Fernández et al., 2021), mientras que una revisión reciente sobre geopolimerización de relaves aplicada a la impresión 3D concluye que esta combinación constituye ya una alternativa viable para pavimentos, elementos prefabricados e incluso materiales resistentes a ambientes extremos (Morales Aranibar et al., 2025).
La impresión 3D tiene una ventaja específica y es que al construir capa a capa y sin necesidad de encofrados, se optimiza la cantidad de material empleado y se reduce el desperdicio de la obra, que se refleja en una disminución en la huella de carbono asociada a la fabricación del cemento (Matos & Fonseca, 2023). En España, iniciativas como el proyecto GeoS2·3D, impulsado por el centro tecnológico AIMEN, trabajan precisamente en esta dirección: obtener conglomerantes a partir de residuos activados alcalinamente y aplicarlos mediante fabricación aditiva para una construcción más sostenible (AIMEN, 2023).
No obstante, incorporar relaves a una mezcla imprimible presenta dificultades técnicas, ya que la composición química y mineralogía del relave condiciona su reactividad química, su comportamiento reológico y la resistencia final que tendrá el material. Esto significa que no existe una única fórmula válida para todos los residuos: cada depósito de relaves requiere una caracterización geoquímica previa y un diseño de la mezcla específico, lo que convierte a esta línea de investigación en un campo abierto en pleno desarrollo, más que en una solución ya cerrada y lista para aplicarse en cualquier ámbito.
El sol como faro ambiental y herramienta industrial
No todos los residuos mineros son igualmente válidos para convertirse en material de la construcción tal y como salen de la mina. En muchos casos es necesario someterlos a un tratamiento térmico previo, a temperaturas que puedan superar los 800-1.000ºC para provocar transformaciones minerales que los vuelvan más reactivos y favorezcan el proceso de cementación. Tradicionalmente, la energía necesaria para este tratamiento térmico procede de la quema de combustibles fósiles, lo que penaliza en buena parte el beneficio ambiental que se pretende conseguir al utilizar estos residuos.
Aquí es donde la inventiva y la ciencia nos permiten apostar por nuevas soluciones que sustituyan el aporte energético de los hornos convencionales por energía solar concentrada (como la empleada en las centrales termosolares). Instalaciones como la plataforma solar de IMDEA Energía, en Madrid, cuentan con un campo de 169 heliostatos capaces de concentrar la radiación solar hasta alcanzar potencias térmicas de 250kW e irradiancias superiores a 2.500 kW/m² (IMDEA Energía, 2023). Estas condiciones son suficientes para activar térmicamente materiales de origen mineral, sin recurrir a combustibles fósiles, y poner a prueba las ideas más audaces para conectar minería y construcción bajo el contexto de una economía verde
Es en esta confluencia donde se está desarrollando una investigación colaborativa entre la Universidad de Huelva, el IMDEA Energía y la Université Gustave Eiffel. Dicha colaboración busca aplicar pretratamiento térmico con energía solar concentrada a residuos mineros para emplearlos como materia prima en impresión 3D de elementos de construcción.
El objetivo es doble: por un lado, dotar de valor añadido a un residuo que hoy implica una compleja gestión ambiental; por otro, hacerlo mediante un proceso que minimiza el consumo energético de origen fósil, cerrando así el círculo entre sostenibilidad ambiental y viabilidad técnica.
Esta colaboración internacional cuenta con el apoyo del Programa Pioneer, del cual forman parte tanto la Universidad de Huelva, como la Gustave Eiffel y se materializará en los próximos 4 años con la ejecución de una tesis doctoral en Co-tutela entre ambas instituciones.
Una segunda vida en la Tierra y más allá
La consolidación de esta tecnología a escala industrial tendría implicaciones que van mucho más allá de reducir el volumen de residuos minerales almacenados. Para muchas regiones mineras, el cierre de una explotación suele significar también el fin de buena parte de su actividad económica y del empleo asociado a ella. Contar con una tecnología capaz de transformar los residuos acumulados durante décadas en materia prima de construcción abriría la puerta a un nuevo modelo de negocio regional, ligado a la fabricación de elementos constructivos mediante impresión 3D, precisamente en el momento en que la mina deja de operar. De este modo, una instalación que hoy se percibe únicamente como un pasivo ambiental podría convertirse, el día de mañana, en la materia prima de una industria de construcción regional, generando empleo especializado en las mismas comarcas donde antes se extraía el mineral.
Pero hay una segunda derivada, todavía más ambiciosa, que conecta esta investigación con uno de los grandes retos de la exploración espacial. Desde hace años, agencias como la Agencia Espacial Europea (ESA) investigan cómo aprovechar el regolito lunar, el material suelto que cubre la superficie de la Luna, utilizando energía solar concentrada para fabricar, mediante impresión 3D, elementos estructurales sin necesidad de transportar materiales desde la Tierra (ESA, 2018). La NASA, por su parte, desarrolla en paralelo tecnologías de impresión 3D a gran escala pensadas para construir infraestructuras en la Luna y Marte a partir de recursos disponibles in situ (NASA, 2025). Esta coincidencia no es casual: cuando se investiga cómo convertir un material mineral “sin valor” en una estructura útil usando únicamente el sol como fuente de energía, se está generando un conocimiento que sirve tanto para gestionar mejor nuestros residuos aquí en la Tierra como para, algún día, construir los primeros espacios habitables fuera de ella.
La gestión de los residuos mineros no puede resolverse solo con mejores técnicas de recuperación de metales: requiere que esos residuos encuentren un destino masivo en otros sectores productivos, y la industria de la construcción es, por volumen y necesidad de materia prima, el aliado más lógico. La combinación de impresión 3D y pretratamiento térmico con energía solar concentrada, en la que trabajan conjuntamente la Universidad de Huelva, IMDEA Energía y la Université Gustave Eiffel, representa un ejemplo concreto de cómo la investigación científica espera convertir un pasivo ambiental en una oportunidad tecnológica y económica, con un alcance que va desde la revitalización de las regiones mineras hasta la construcción de futuros hábitats en la Luna o en Marte.
