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Investigadores de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) participan en el proyecto Quartz Enrichment Enabling Near-Zero Silicon (QUEEN), cuyo objetivo es reducir la dependencia de la Unión Europea de fuentes externas para materias primas críticas, especialmente del silicio metalúrgico (MG-Si). Para lograrlo, se propone aprovechar un recurso hasta ahora poco explotado: la arena de cuarzo procedente de canteras europeas, con el fin de producir MG-Si de forma local, sostenible y eficiente.
El proyecto aborda un reto importante: la fuerte dependencia de la UE de fuentes externas para materias primas críticas, en particular el silicio metalúrgico. Actualmente, más del 80% del MG-Si —vital para aplicaciones de alta tecnología y para las ambiciones de sostenibilidad de la UE— se importa principalmente de China.
El objetivo general del proyecto QUEEN es desarrollar un proceso respetuoso con el medio ambiente para producir silicio metalúrgico a partir de arenas de cantera, con emisiones de CO₂ casi nulas y aprovechando materiales residuales en el proceso. Este enfoque transformador podría convertir cualquier cantera de cuarzo de la UE en una fuente potencial de MG-Si. Además, las tecnologías desarrolladas podrían adaptarse a otros materiales.
Se diseñará un nuevo proceso de separación mineral basado en flotación por espuma con reactivos de origen sostenible para extraer cuarzo de arenas de cantera como alternativa más eficiente y ecológica al refinado de cuarzo de alta pureza, recuperando además calcita y feldespatos como subproductos.
Por parte de la UPC, participan el Grupo de Investigación en Minería Sostenible (GREMS), coordinador del proyecto, el Grupo de Investigación en Recursos e Industrias Inteligentes y Sostenibles (RIIS), el Centro de Investigación Smart Sustainable Resources (SSR-UPC) y el Centro de Investigación en Supervisión, Seguridad y Control Automático (CS2AC-UPC). También colaboran el Instituto Universitario de Investigación en Dinámica Fluvial e Ingeniería Hidrológica (FLUMEN), el Grupo de Investigación en Sistemas TIC Inteligentes y Seguros (SINAPSI), el Grupo de Robótica de Servicios y Robótica Industrial – Operaciones, Producción y Empresa (SIR-OPE) y el Grupo de Robótica de Servicios y Robótica Industrial (SIR).
La UPC trabaja principalmente en el desarrollo del nuevo proceso de separación y su validación a nivel piloto, junto con socios industriales fabricantes de reactivos biológicos que serán utilizados en los procesos. El valor del cuarzo en el mercado depende de su pureza, y esta tecnología debería permitir a las empresas acceder a mercados de mayor valor añadido.
Impacto
El proyecto QUEEN tiene un fuerte impacto económico, social y ambiental. Se espera que cubra el 56% de la demanda de MG-Si en la UE antes del año 2032. Además de reducir la dependencia de las importaciones, el proyecto prevé recuperar más de 300 millones de toneladas de MG-Si a partir de arenas y ahorrar 232 mil millones de toneladas de CO₂.
Asimismo, contribuirá a reducir en 714.000 toneladas la dependencia europea del cuarzo importado, creará 440 nuevos puestos de trabajo y generará un incremento estimado del beneficio bruto de 140 millones de euros.
Desde el punto de vista ambiental y tecnológico, el proyecto busca mejorar en un 30% la eficiencia en el uso de los recursos y establecer nuevos estándares en el marco de la estrategia europea de materias primas críticas.
Socios, presupuesto y financiación
El proyecto QUEEN cuenta con la colaboración de 14 socios procedentes de 8 países de la Unión Europea.
Financiado en el marco del programa Horizonte Europa, el proyecto tiene un presupuesto total de 7.294.162,27 € y una duración prevista de cuatro años (noviembre de 2024 - octubre de 2028).
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