Los humanos conocen el metal
Hace entre siete y diez mil años, nuestros primeros antepasados descubrieron que el cobre es maleable, tiene un borde afilado y se puede convertir en herramientas, adornos y armas con más facilidad que la piedra, un descubrimiento que cambiaría a la humanidad para siempre. Este encuentro entre los humanos y los metales sería el primer paso para salir de la Edad de Piedra y entrar en las edades de los metales: la Edad del Bronce y la del Hierro. Así comenzó el creciente movimiento de elementos y minerales fuera de sus formaciones geológicas de origen y hacia el aire, el suelo, el agua y los organismos vivos por medio de fundiciones, hornos y residuos mineros.
Los primeros miles de años de producción de cobre contribuyeron poco a la contaminación global o incluso local. El cobre no es muy tóxico en comparación con otros metales y los primeros seres humanos utilizaban muy poco como para empezar a concentrarlo en el suelo, el aire o el agua hasta el punto de afectar a la salud humana o a los ecosistemas. Parece que durante los primeros miles de años de su uso, los humanos experimentaron y aprendieron técnicas para utilizar el cobre. A medida que mejoraban en su trabajo, las civilizaciones se hacían más complejas, lo que a su vez permitía mejorar la tecnología para trabajar el cobre. Con ello se amplió el uso del cobre y se introdujo en nuestro entorno cotidiano.
Nace la metalurgia
Se cree que el oro se utilizó antes que el cobre, aunque su suavidad y escasez lo hacían poco práctico para su uso generalizado, mientras que el cobre es más duro y se encuentra en forma pura («cobre nativo») en muchas partes del mundo. (Los distintos colores del oro y el cobre y su existencia en estado puro facilitaron a nuestros primeros ancestros la distinción de ambos metales de otros minerales y piedras que encontraban.)
Existe un desacuerdo entre los arqueólogos sobre la fecha y el lugar exactos de la primera utilización del cobre por parte de los humanos. Las pruebas arqueológicas sugieren que el cobre se utilizó por primera vez entre el 8.000 y el 5.000 a.C., muy probablemente en las regiones conocidas actualmente como Turquía, Irán, Irak y -hacia el final de ese período- el subcontinente indio. Los arqueólogos también han encontrado pruebas de la extracción y el recocido del abundante cobre autóctono en la Península Superior de Michigan, en Estados Unidos, que se remontan al 5.000 a.C.
Es probable que el cobre autóctono fuera el primero en utilizarse, ya que no requería ningún proceso para purificarlo. Se podía martillear para darle forma, aunque era muy frágil. El recocido fue el primer paso hacia la verdadera metalurgia, cuando se descubrió que el cobre se volvía más flexible y fácil de trabajar cuando se calentaba antes de martillarlo. A continuación, se desarrolló la fundición de cobre fundido en moldes. En algún momento, los humanos descubrieron el mineral de cobre y, posiblemente por accidente, que el mineral podía calentarse a temperaturas muy altas en un entorno con poco oxígeno para fundir el cobre puro, un proceso conocido como fundición. Esto dio más flexibilidad a la artesanía del cobre; ya no era el cobre nativo el único tipo de cobre útil si se podía extraer el cobre de los minerales.
Egipcios innovadores
Se cree que los sumerios y los caldeos, que vivían en la antigua Mesopotamia, fueron los primeros en utilizar el cobre, y sus conocimientos sobre la artesanía del cobre fueron introducidos por los antiguos egipcios. Los egipcios extraían el cobre del Sinaí y lo utilizaban para fabricar herramientas agrícolas como azadas y hoces, así como utensilios de cocina, vajilla y herramientas artesanales como sierras, cinceles y cuchillos. Los egipcios, famosos por su afición al embellecimiento personal, fabricaban espejos y maquinillas de afeitar de cobre y producían maquillaje verde y azul a partir de malaquita y azurita, dos compuestos de cobre con colores verdes y azules brillantes.
Al comparar la pureza de los artefactos de cobre de Mesopotamia y Egipto, los científicos han determinado que los egipcios mejoraron los métodos de fundición de sus vecinos del norte en Mesopotamia. La mayoría de los objetos de cobre en Egipto se fabricaban fundiendo el cobre en moldes. Los egipcios parecen haber sido uno de los varios grupos que desarrollaron de forma independiente el método de fundición a la «cera perdida», que todavía se utiliza hoy en día. (En pocas palabras, la cera se moldea con la forma del producto final y luego se cubre con arcilla. La cera se funde dejando un molde de arcilla, que luego se rellena con cobre fundido. El molde se rompe cuando el metal se enfría.)
El bronce es mejor
Los egipcios pueden haber sido el primer grupo en descubrir que la mezcla de cobre con arsénico o estaño hacía un metal más fuerte y duro, más adecuado para armas y herramientas y más fácil de fundir en moldes que el cobre puro. (Dado que el mineral de cobre a menudo contiene arsénico, esto puede haber sido el resultado involuntario de la fundición de mineral de cobre que incluía arsénico natural). Esta aleación de cobre con arsénico o estaño se llama bronce, y hay pruebas arqueológicas de que los egipcios produjeron bronce por primera vez en el año 4.000 a.C. El bronce también puede haberse desarrollado de forma independiente en otras partes de Oriente Medio y otras partes del mundo. Independientemente de su origen, la metalurgia del bronce pronto superó a la del cobre en muchas partes del mundo, dando paso a la Edad de Bronce. (En las partes del mundo que carecían de depósitos de estaño, el cobre se utilizaba solo o aleado con otros metales hasta que se introdujo el hierro.)
El proceso de fundición del bronce hecho con arsénico habría producido humos venenosos. Es posible que la gente prefiriera el bronce a base de estaño o que considerara que era más fácil controlar las cantidades de estaño añadidas al cobre que la cantidad de arsénico, que a menudo se encontraba de forma natural en el mineral de cobre. Sea cual sea la razón, el bronce fabricado con estaño pronto se convirtió en el bronce preferido en todo Oriente Medio.
Los yacimientos de estaño estaban más limitados a ciertas zonas geográficas que los de cobre, que era fácil de conseguir en muchas partes de Oriente Medio, así como en otras partes del mundo. Cuando la gente empezó a utilizar el bronce en lugar del cobre puro para fabricar armas y herramientas, se desarrolló el comercio del estaño. La disponibilidad del bronce llevó a una fabricación más avanzada de herramientas y armas, y con mejores armas, los ejércitos pudieron conquistar mejor a las sociedades vecinas (y saquear sus recursos de estaño y cobre).
La isla de Chipre, en el Mediterráneo oriental, era un destino importante para los europeos y los habitantes de la Edad de Bronce de Oriente Medio que buscaban comprar o saquear cobre. Chipre fue el principal proveedor de cobre del Imperio Romano. El nombre «cobre» deriva probablemente del latín «aes Cyprium», que significa «metal de Chipre». Sin embargo, algunos especulan que el nombre «Chipre» puede ser el segundo; puede haber derivado de una palabra más antigua para el cobre.
Artesanía del cobre y espiritualidad
Así como el cobre ayudó a los humanos a avanzar en la guerra, también ha jugado un papel en la vida religiosa y espiritual de los pueblos de todo el mundo a través del tiempo. Hathor, la diosa egipcia del cielo, la música, la danza y el arte, era también la patrona del Sinaí, la principal región minera de cobre de los egipcios; a menudo se la llamaba «Dama de la malaquita»
Para los pueblos de los Andes en Sudamérica, que desarrollaron la metalurgia más avanzada de la América precolombina, la metalurgia del cobre era algo más que un oficio secular para producir herramientas. Utilizando el cobre autóctono, los artesanos andinos fabricaban artículos religiosos con láminas de cobre machacadas y cobre dorado.
En muchas culturas subsaharianas precoloniales también se creía que los caldereros tenían poderes como chamanes, magos y sacerdotes debido a su íntimo conocimiento de la tierra, los minerales y el fuego y a su capacidad para producir metal a partir del mineral. En algunas partes del continente, la herrería del cobre era un oficio hereditario, y los maestros herreros transmitían sus conocimientos secretos a sus hijos. La extracción, la fundición y el vaciado del mineral de cobre iban precedidos de elaboradas ceremonias para garantizar que los esfuerzos fueran seguros y fructíferos.
Budas de bronce y «dinero» de cobre
Los pueblos del subcontinente indio han utilizado el cobre y sus aleaciones desde siempre. La fundición de bronce estaba muy extendida en la antigüedad y el bronce se utilizaba para estatuas religiosas y obras de arte. Esta práctica también se extendió al sudeste asiático, donde el cobre y sus aleaciones se utilizan ampliamente incluso hoy en día en las obras de arte budistas.
Los romanos: Contaminadores precoces
Aunque el hierro y el plomo ya se utilizaban en la época de los antiguos romanos, el cobre, el bronce y el latón (una aleación de cobre y zinc) fueron utilizados por los romanos para las monedas, aspectos de la arquitectura como las puertas y algunas partes de su extenso sistema de fontanería (aunque las tuberías eran de plomo). También desarrollaron órganos tubulares hechos con tubos de cobre.
Los romanos controlaban extensos depósitos de cobre en todo su imperio. Los científicos que analizan los isótopos del cobre y los metales traza presentes en las monedas de cobre romanas han determinado que Río Tinto, España (todavía una mina de cobre en funcionamiento), Chipre y, en menor medida, Toscana, Sicilia, Gran Bretaña, Francia, Alemania y otras partes de Europa y Oriente Medio eran fuentes de cobre para el Imperio. El aumento de la pureza de las monedas de cobre romanas a lo largo del tiempo también demuestra que sus métodos de fundición mejoraron rápidamente.
Los romanos en su apogeo produjeron casi 17.000 toneladas de cobre al año, más de lo que se volvería a producir hasta la Revolución Industrial en Europa. Con esta enorme producción de cobre llegó una contaminación que no se superaría durante casi dos mil años, cuando comenzó la Revolución Industrial. ¿Afectó el aire contaminado de la primera fundición de cobre a la salud de los seres humanos que vivían en la antigüedad? Probablemente. Los primeros métodos de fundición de aquella época eran rudimentarios e ineficaces en comparación con los actuales. La fundición de cobre y, en menor medida, la minería del cobre, producían polvo de partículas ultrafinas que eran transportadas a la atmósfera por las corrientes de aire creadas por el intenso calor de las operaciones de fundición. La mayor parte de la contaminación habría caído cerca de los lugares de fundición, causando problemas de salud y contaminando el suelo y el agua.
Científicos descubrieron en la década de 1990 la presencia de contaminación por cobre en capas de hielo de 7.000 años de antigüedad en los casquetes glaciares de Groenlandia. Cada año se deposita una capa de hielo en los casquetes glaciares, lo que permite analizar la composición del hielo año a año. Cuando la fundición de cobre se generalizó a principios de la Edad de Bronce, se liberó suficiente cobre en el aire como para contaminar el hielo a miles de kilómetros de distancia. Los picos de concentración de cobre en las capas de hielo corresponden a la época del Imperio Romano, al apogeo de la dinastía Sung en China (c. 900-1100 d.C.) y a la Revolución Industrial, mientras que las concentraciones disminuyeron en el hielo depositado inmediatamente después de la caída del Imperio Romano y durante la última Edad Media de Europa, cuando el uso del cobre y el bronce era menor.
La contaminación por cobre de la época romana todavía nos persigue hoy. Una antigua mina de cobre y fundición romana en Wadi Faynan, Jordania, sigue siendo -dos mil años después de que cesara su actividad- un páramo tóxico repleto de escorias procedentes de la fundición de cobre. Los investigadores han descubierto que la vegetación y el ganado de Wadi Faynan presentan hoy altos niveles de cobre en sus tejidos.
La revolución industrial: Retomando lo que dejaron los romanos
A partir de finales del siglo XVII, la fundición de cobre se convirtió en una importante industria en Gran Bretaña. El mineral de cobre de Cornualles y otras zonas y los depósitos de carbón de todo el país impulsaron la fundición de cobre. La abundancia de carbón en Swansea (Gales) convirtió a esta ciudad costera en un lugar privilegiado para las actividades de fundición de cobre en Gran Bretaña a partir de principios del siglo XVIII. La industria del cobre impulsó la economía de esta ciudad. Los ingleses adinerados solían ser propietarios de fundiciones, mientras que los galeses locales trabajaban como obreros en la industria. Al igual que en la antigua Roma, la fundición de cobre tenía su precio. La ciudad y la exuberante campiña que rodeaba a Swansea fueron despojadas de vegetación por el nocivo humo del cobre que salía de las chimeneas de la fundición y se depositaba en la ciudad y los campos circundantes. La tierra vegetal de las laderas despojadas sucumbió a la erosión. El ganado desarrolló nuevas y extrañas dolencias, como articulaciones hinchadas y dientes podridos. Los agricultores culparon al humo. Se dice que el humo también provocaba dificultad para respirar, disminución del apetito y otras dolencias en los seres humanos.
El mineral de cobre de Cornualles que se purificaba en las fundiciones de Swansea tenía un alto contenido de arsénico, azufre y fluorita (un compuesto del elemento flúor). Las fundiciones emitían humos de estos compuestos junto con los gases de escape del carbón que alimentaba las operaciones. El azufre y la fluorita del humo se mezclaban con el agua y el oxígeno de la atmósfera para producir ácidos sulfurosos, sulfúricos e hidrofluóricos que llovían sobre Swansea en forma de lluvia ácida. Las escorias de cobre y otros residuos cubrían el paisaje cercano a las fundiciones.
En 1821, se creó un fondo en Swansea, con contribuciones de algunos de los propietarios de las fundiciones, que se destinaría a quien pudiera desarrollar la tecnología para reducir el nivel de venenos que emitían las fundiciones. (Es probable que los industriales estuvieran más preocupados por la economía y la estética que por la salud de los trabajadores y la población local). Aunque varios grupos de personas propusieron ideas para purificar el humo, ninguna tuvo éxito.
Siete años más tarde, un grupo de agricultores galeses de las afueras de Swansea demandó a uno de los principales propietarios de la fundición por molestias públicas, alegando que el humo de la fundición estaba dañando sus granjas. El propietario de la fundición de cobre contrató a uno de los mejores abogados del país, que se enfrentó a los demandantes alegando que la ciudad dependía de la industria del cobre para su supervivencia económica y que las pérdidas de cosechas y el ganado enfermo eran el resultado de los métodos agrícolas atrasados de los galeses y del desagradable clima galés. Los granjeros perdieron el juicio.
Cobre conductivo
El cobre desempeñó un papel fundamental en las tecnologías desarrolladas durante la revolución industrial. Uno de los usos más importantes del cobre en aquella época fue la ingeniería eléctrica. Los primeros científicos que experimentaban con la electricidad eligieron el cobre como transmisor porque es altamente conductor (puede transmitir la corriente eléctrica fácilmente). Hoy en día, la industria de la ingeniería eléctrica es el segundo mayor consumidor de cobre.
El precio de la industrialización
Aunque los métodos de producción han mejorado desde la época de los romanos y la Revolución Industrial, hoy en día la producción de cobre contribuye considerablemente a la contaminación mundial.
Butte, Montana, alberga una mina de cobre abandonada que fue propiedad de la ya desaparecida Anaconda Copper Mining Company, establecida en Butte en 1895. Hasta el cierre de las principales operaciones de la mina de Butte en la década de 1980, la mina produjo 20.000 millones de libras de cobre. Hasta los años 50, produjo un tercio del cobre del país y fue un importante proveedor de la nación durante las dos guerras mundiales. La antigua mina es ahora el mayor emplazamiento de Superfund del país. El pozo principal a cielo abierto se ha llenado de agua desde el cese de las actividades mineras, formando un lago de 600 acres. El cobre, el plomo, el cadmio y el arsénico contaminan el enorme pozo, que se recarga con agua todos los días desde un acuífero inferior, lo que hace que el lago tóxico sea casi imposible de limpiar. El azufre, un mineral que suele ser un componente del mineral de cobre, reacciona con el aire y el agua, produciendo ácido sulfúrico, que llena el pozo. La escorrentía de la mina y la lluvia radiactiva de la fundición que fue propiedad de Anaconda cubren el paisaje. Cerca del pozo principal hay una balsa de residuos de más de 2.000 hectáreas.
Durante su funcionamiento, la mina de cobre de Butte moldeó el tejido social de la ciudad. La Anaconda Copper Mining Company tenía una gran influencia en la política de Montana y tenía un efecto directo en la vida de los mineros y sus familias. La vida en Butte durante la mayor parte del siglo XX giraba en torno a la anticipación de los despidos y las huelgas que se producían al final de los contratos trienales entre Anaconda Company y el sindicato de mineros. Las condiciones de trabajo eran terribles. Los accidentes mineros, el «pulmón del minero», la fuerte contaminación y la violencia y los disturbios entre los sindicatos y la empresa fueron algunos de los costes para los habitantes de Butte. Aunque todavía hay poca minería de cobre en la ciudad, los ciudadanos de Butte se quedan con el legado tóxico de la mina.
La Anaconda Company también era propietaria de una enorme mina de cobre en Chuquicamata, Chile, que funcionó desde la década de 1920 hasta la de 1970. Los trabajadores de la mina chilena vivían en pequeños apartamentos propiedad de la empresa con instalaciones mínimas de fontanería. Las esposas y los familiares de los mineros hacían cola a diario para acceder a las escasas provisiones de la tienda de la empresa destinada a la clase más baja de los empleados de la mina. Su situación laboral también dictaba a qué escuelas podían asistir sus hijos. Las huelgas también formaban parte de la vida de los mineros y sus familias. La etnógrafa y nativa de Butte, Montana, Janet Finn, escribe: «Al establecer las relaciones laborales, comunitarias y gubernamentales en Chuquicamata, la empresa recurrió a los métodos probados y verdaderos que se practicaban en Butte: listas negras, sobornos y fuerza bruta ocasional templada con diversiones que abarcaban tanto el vicio como la virtud».
La mina de Chuquicamata de la empresa Anaconda se cerró en 1971 después de que el gobierno chileno nacionalizara los recursos de cobre del país. Sin embargo, la minería del cobre sigue siendo una industria importante en Chile. Un estudio realizado por la Universidad de Chile en 1999 demostró que la minería, la fundición y el refinado del cobre son responsables de una parte importante de la producción de gases de efecto invernadero y de otros tipos de contaminación atmosférica en ese país y representan el mayor consumo de combustibles fósiles en Chile, así como una cantidad importante de electricidad. Esto contribuye a los niveles globales de dióxido de carbono, que contribuyen al calentamiento global. Además, durante el proceso de fundición se liberan grandes cantidades de dióxido de azufre (SO2), un precursor de la precipitación ácida, procedente de los minerales de sulfuro, los más explotados en Chile.
Minería de cobre local
Varios pueblos del centro del condado de Orange en Vermont albergaron pequeñas minas de cobre y operaciones de fundición durante el siglo XIX. Ninguna de las minas producía tanto cobre como las grandes minas de otras partes del país, pero las minas locales eran una fuente de empleo para los inmigrantes de Cornualles e Irlanda y ayudaban a sostener la economía local. Ely (ahora Vershire) fue una clásica ciudad minera de «auge y decadencia», sede de una de las mayores minas de cobre de la zona y escenario de dos «guerras de Ely» entre mineros y propietarios de minas en las que los mineros se amotinaron para conseguir los pagos atrasados que les debía la empresa minera en quiebra.
Otra mina de cobre local fue la mina Elizabeth en South Strafford, Vermont, que estuvo en funcionamiento desde 1830 hasta 1958. Hoy en día, forma parte del programa Superfund de la Agencia de Protección Ambiental.
Las fuentes incluyen:
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- «A Penny for Your Thoughts: Stories of Women, Copper, and Community» por Janet L Finn en Frontiers, Boulder, CO, Vol.19, Issue. 2, página 231, 1998.
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- Swansea, Wales Website.