Biseda rreth dekarbonizimit ka nxjerrë në pah një grup lëndësh të para që më parë kalonin pothuajse pa u vënë re. Sot, pa një rrjedhë të qëndrueshme të këtyre burimeve, do të ishte e pamundur të vendoset energjia e rinovueshme, të dixhitalizohet ekonomia ose të elektrifikohet transporti, prandaj është e rëndësishme të kuptohet se çfarë fshihet pas zinxhirit të tyre të vlerës. Shkurt, po flasim për minerale kërkesa e të cilave po rritet ndjeshëm, ndërsa furnizimi i tyre po bëhet gjithnjë e më i ndërlikuar për një mori arsyesh, nga faktorët gjeologjikë te tregtia dhe tensionet politike. Kjo “mospërputhje” midis asaj që kërkon tregu dhe asaj që arrin në të vërtetë industrinë Kjo është thelbi i çështjes.
Interesi nuk është thjesht teknik: ekziston varësia e jashtme, rreziqet gjeopolitike dhe një ndikim mjedisor që nuk mund të injorohen. Qeveritë dhe kompanitë në mbarë botën kanë ndërmarrë tashmë hapa për të garantuar aksesin në këto materiale dhe për ta bërë këtë me përgjegjësi. Pyetja është se si të sigurohet një furnizim i sigurt, i qëndrueshëm dhe konkurrues. në kohën e kërkuar nga emergjenca klimatike, pa i kaluar kostot e padrejta komuniteteve dhe ekosistemeve lokale.
Çfarë nënkuptojmë me minerale kritike?
Me fjalë të thjeshta, elementët kritikë janë ato elementë të natyrës me kërkesë të lartë dhe zinxhirë furnizimi të cenueshëm, qoftë për shkak të mungesës së tyre gjeologjike, përqendrimit të tyre gjeografik apo pengesave në përpunim. Kriticiteti nuk është statik: ai ndryshon me nevojat sociale dhe burimet e disponueshme.pra një material mund të kalojë nga strategjik në kritik dhe anasjelltas, ndërsa teknologjia dhe tregu evoluojnë.
Nuk ka një përkufizim të pranuar universalisht dhe termat mbivendosen: dëgjojmë të flitet për minerale strategjike, minerale të tranzicionit të energjisë ose lëndë të para kritike. Çdo vend ose bllok ekonomik zhvillon listën e vet të prioriteteve. Bashkimi Evropian, për shembull, publikoi një inventar të materialeve thelbësore në vitin 2020. që përfshin, ndër të tjera, kobalt, indium, magnez, tungsten, litium ose stroncium.
Ndër emrat që përsëriten më shpesh janë alumini, kromi, kobalti, bakri, grafiti, indiumi, hekuri, plumbi, litiumi, nikeli, zinku dhe grupi i njohur si elementë të rrallë të tokës. Ato janë komponentë thelbësorë për teknologjitë me potencial të fortë rritjeje dhe pa zëvendësues të qartë. në shumë nga përdorimet e tij, gjë që rrit rrezikun e tij nëse furnizimi dështon.
Për çfarë përdoren ato sot?
Vetitë e tij kimike, magnetike dhe optike lejojnë prodhimin e gjithçkaje, nga telefonat celularë dhe kompjuterët te altoparlantët dhe tabletët, duke përfshirë përmirësime në efikasitet, performancë, shpejtësi, qëndrueshmëri dhe stabilitet termik. Pajisjet elektronike të konsumit dhe infrastruktura dixhitale mbështeten në këto materiale në një mori komponentësh.nga mikroçipat te magnetët e përhershëm.
Roli i tyre është edhe më i rëndësishëm në tranzicionin energjetik. Ato janë thelbësore për panelet fotovoltaike, turbinat me erë dhe, mbi të gjitha, bateritë dhe sistemet e ruajtjes së energjisë për automjetet elektrike. Çdo teknologji kërkon kombinime dhe sasi të ndryshme.Energjia diellore përdor më shumë alumin dhe bakër; energjinë e erës, hekurin dhe zinkun; energjinë gjeotermale, nikel dhe krom; bateritë elektrike, grafit, nikel dhe kobalt.
Nëse e zgjerojmë fokusin tonë, hyjnë në lojë teknologji të tjera të së ardhmes: elektrolizuesit e hidrogjenit, rrjetet e transmetimit të të dhënave, dronët, robotika e përparuar, elektronika e fuqisë ose satelitët. Studimet e fundit parashikojnë rritje vjetore dyshifrore deri në vitin 2030 Në shumë nga këto zona, ekziston një varësi e dukshme nga materiale të tilla si indiumi dhe galiumi (LED me efikasitet të lartë), silici (gjysmëpërçuesit) ose grupi i metaleve të platinës - iridiumi, paladiumi, platini, rodiumi dhe ruteniumi - (katalizatorë dhe qeliza karburanti).
Nga nxirren dhe kush i përpunon ato?
Depozita të konsiderueshme janë të shpërndara në të gjithë botën. Bakër ka në Kili dhe Peru; litium në Australi dhe Kili; nikel në Indonezi dhe Filipine; kobalt në Republikën Demokratike të Kongos; dhe një përqendrim të dukshëm të elementëve të rrallë të tokës në Kinë. Kjo shpërndarje e pabarabartë e ndërlikon sigurinë e furnizimit dhe shumëfishon ekspozimin ndaj rreziqeve gjeopolitike..
Nxjerrja është vetëm një pjesë e historisë. Përpunimi dhe rafinimi janë edhe më të përqendruara: Kina kryeson përpunimin e materialeve të shumta kritike dhe përbën mbi 80% të prodhimit global të metaleve të rralla. Ky kontroll i lidhjes së ndërmjetme e bën vendin një qendër të vërtetë nervore të tregtisë globale. dhe shpjegon pengesat që vuan industria kur flukset ndërpriten.
Vlen të kujtohet se këto tregje janë përgjithësisht më të vogla, më të përqendruara gjeografikisht dhe më pak konkurruese sesa tregjet e hidrokarbureve. Likuiditeti më i ulët amplifikon paqëndrueshmërinë dhe ndjeshmërinë ndaj goditjeve rregullator ose diplomatik.
Evropa dhe Spanja: pika e fillimit
Në Evropë, prodhimi vendas i elementëve të rrallë të tokës dhe materialeve të tjera kritike është i kufizuar, me disa përjashtime. Gjermania furnizon rreth 8% të galiumit në botë; Finlanda, rreth 10% të germaniumit të saj; Franca, rreth 59% të hafniumit të saj; dhe Spanja, afërsisht 31% të stronciumit të saj. Pavarësisht këtyre ishujve të specializimit, kapaciteti evropian është shumë më i ulët se kërkesa e tregut vendas..
Për të zvogëluar varësinë, BE-ja po promovon plane për të zhvilluar një industri të qëndrueshme dhe të qëndrueshme nxjerrëse, përpunuese dhe ricikluese. Në Spanjë, nëntoka ofron mundësi: burime litiumi janë identifikuar në Cáceres dhe burime të metaleve të rralla në Ciudad Real. Megjithatë, procedurat e licencimit dhe kundërshtimi shoqëror ndaj minierave të reja po pengojnë projektet.Megjithatë, tashmë ekzistojnë nisma publike dhe private që kërkojnë konsensus për të ecur përpara.
Kërkesa dhe skenarët e ardhshëm
Nëse duam vërtet një sistem energjie me emetime të ulëta, do të na duhen më shumë minerale, jo më pak. Parashikimet e cituara më shpesh tregojnë rritje prej mbi 40% të bakrit dhe elementëve të rrallë të tokës, 60-70% të nikelit dhe kobaltit dhe pothuajse 90% të litiumit. Në përgjithësi, deri në vitin 2040 kërkesa totale për minerale kritike mund të rritet katër deri në gjashtë herë. mbi nivelet aktuale.
Ndërkohë, UNCTAD ka paralajmëruar se kërkesa për bakër e lidhur me burimet e rinovueshme të energjisë mund të dyfishohet në dekadat e ardhshme. Me ritmin aktual të prodhimit, nuk do të jetë e mjaftueshme për të mbuluar të gjitha nevojatduke rrezikuar qëllimin e kufizimit të ngrohjes globale në 1,5°C nëse investimet, inovacioni dhe efikasiteti i materialeve nuk përshpejtohen.
Teknologjitë kryesore dhe varësia nga materialet
Bateritë, turbinat me erë, panelet diellore, elektrolizuesit dhe rrjetet me kapacitet të lartë nuk prodhohen nga e para: brenda, ato janë një mozaik materialesh të specializuara. Indiumi dhe galiumi mbështesin ndriçimin LED me efikasitet energjetik; silici është themeli i mikroçipave; metalet e grupit të platinës veprojnë si katalizatorë dhe elektroda. Ajo varësi e ndërthurur midis teknologjive dhe materialeve Kjo shpjegon pse të metat në një metal mund të rrezikojnë një zinxhir të tërë industrial.
Përtej ikonave mediatike (litium dhe kobalt), gama është e gjerë. Ndër mineralet më të cituara në kontekstet e metaleve në tranzicion janë boksiti, kadmiumi, kromi, kallaji, galiumi, germaniumi, grafiti, indiumi, mangani, molibdeni, nikeli, seleni, silici, teluriumi, titaniumi, zinku dhe elementët e rrallë të tokës, si dhe bakri dhe plumbi. Diversiteti i materialeve e ndërlikon zëvendësimin dhe na detyron të mendojmë për zgjidhje për aplikime specifike..
Si përcaktohet kritikaliteti?
Për të vlerësuar nëse një lëndë e parë është kritike, merren në konsideratë tre variabla kryesore. Së pari, niveli i rezervave dhe shkalla e rimbushjes së tyre. Së dyti, mundësia reale e zëvendësimit të saj me materiale të tjera me performancë të ngjashme. Së treti, natyra e saj thelbësore në sektorët strategjikë dhe rreziku i ndërprerjes përgjatë zinxhirit të furnizimit. Kur mungesa, mungesa e alternativave dhe varësia e lartë sektoriale përkojnë, rreziku rritet ndjeshëm.
Politikëbërësit industrialë evropianë e përmbledhin qartë: pa një furnizim të sigurt dhe të qëndrueshëm të lëndëve të para kritike, nuk do të ketë riindustrializim të gjelbër apo dixhitalizim konkurrues. Kjo është logjika që qëndron pas ligjeve, aleancave dhe fondeve të reja. që kërkojnë të mbrojnë aksesin në këto burime.
Ku të gjeni të dhëna të besueshme
Informacioni i mirë është thelbësor për të marrë vendime të informuara. Portali evropian i të dhënave të hapura kthen dhjetëra mijëra rezultate kur kërkon lëndë të para kritike, dhe duke rafinuar filtrat, mund të identifikohen grupet përkatëse. Vlerësimi i Qendrës së Përbashkët të Kërkimit (JRC) për vitin 2020 i Lëndëve të Para Kritike është veçanërisht i rëndësishëm. Përmes sistemit RMIS (Sistemi i Informacionit për Lëndët e Para), ju mund të hyni në analizat e paracaktuara të materialeve strategjike, kritike dhe jokritike., së bashku me përdorimin e tij në teknologjitë mundësuese.
Një burim tjetër thelbësor është Infrastruktura Evropiane e të Dhënave Gjeologjike (shpesh e referuar si EDGI), me katalogë dhe shërbime gjeologjike që përfshijnë hartat e shfaqjeve të litiumit, kobaltit ose grafititShumë nga këto grupe të dhënash vijnë nga projekti FRAME, në të cilin marrin pjesë disa organizata evropiane, si IGME spanjolle, dhe lejojnë shkarkimin e të dhënave në formate të tilla si GeoJSON. Këto janë burime të vlefshme për të kuptuar se ku ndodhen burimet dhe në çfarë konteksti gjeologjik shfaqen ato..
Në nivel ndërkombëtar, Agjencia Ndërkombëtare e Energjisë ofron Setin e të Dhënave të Kërkesës për Minerale Kritike, një bazë të dhënash e shkarkueshme që lehtëson skenarët dhe balancat e ofertës dhe kërkesës që lidhen me tranzicionin energjetik. Këto burime të kombinuara mbështesin diagnoza më të forta dhe të krahasueshme. për kompanitë dhe administratat.
Ndikimi mjedisor dhe minierat me kritere klimatike
Nxjerrja dhe përpunimi kanë një gjurmë: minierat në gropa të hapura gjenerojnë shkëmbinj të mbeturinave, mund të kontaminojnë akuiferet me metale të rënda dhe të prishin ekosistemet e brishta. Për më tepër, rafinimi kërkon shumë energji dhe ujë. Kur prodhimi është i përqendruar në vende me rregullore mjedisore më pak të rrepta, ndikimet kanë tendencë të përkeqësohen.
Në këtë kontekst, po shfaqet ideja e minierave "të zgjuara ndaj klimës": teknika dhe praktika që minimizojnë gjurmën dhe e bëjnë nevojën për minerale të pajtueshme me mbrojtjen e mjedisit. Nuk është një etiketë marketingu; përfshin ridizajnimin e proceseve, matjen e ndikimeve dhe kërkesën për gjurmueshmëri. në të gjithë zinxhirin.
Riciklimi, ekonomia spirale dhe zëvendësimi
Teknologjia ndihmon. Proceset hidrometalurgjike, pirometalurgjike dhe të biolëshimit po zgjerohen për të rritur shkallën e rikuperimit dhe pastërtinë, dhe ekodizajni kërkon të lehtësojë çmontimin dhe gjurmueshmërinë. Zëvendësimi selektiv i materialeve po fiton gjithashtu rëndësi., siç është kalimi në kimikatet e baterive LFP (fosfat litiumi dhe hekuri) që shmangin nikelin dhe kobaltin, ose zhvillimi i baterive me jon natriumi për aplikime specifike.
Shkalla e sfidës është e jashtëzakonshme: Vlerësimet e IDB-së tregojnë se do të nevojiten rreth 3.000 miliardë ton minerale për të përfunduar kalimin në një ekonomi me karbon të ulët. Pa përmirësime drastike në riciklim, efikasitet të materialeve dhe zëvendësim, presioni mbi nxjerrjen primare do të jetë shumë i lartë.
Aplikimet dhe tregu në tranzicionin energjetik
Fotovoltaikët, energjia e erës, rrjetet elektrike dhe ruajtja e energjisë janë konsumatorët më të mëdhenj, por jo të vetmit. Sektori i kujdesit shëndetësor përdor platin në katalizatorë dhe pajisje, grafiti përdoret në elektroda dhe materiale zjarrduruese, dhe elementët e rrallë të tokës bëjnë të mundur magnetët me performancë të lartë në motorë dhe gjeneratorë. Gama e aplikimeve shpjegon pse kërkesa po rritet njëkohësisht në sektorë të shumtë..
Ndërkohë, tregu reagon ndaj stimujve. Rritja e çmimeve të litiumit në vitet e fundit ka nxjerrë në pah ndjeshmërinë e sistemit dhe ka katalizuar investimet, si dhe tensionet gjeopolitike. Përgjigja rregullatore përfshin marrëveshje ndërkombëtare për të stabilizuar zinxhirët e furnizimit. dhe harmonizojnë kriteret mjedisore dhe sociale.
Menaxhim dhe rregullim i përgjegjshëm
Ulja e rreziqeve kërkon zinxhirë furnizimi elastikë, rregulla të qarta dhe transparencë. Kornizat rregullatore duhet të tërheqin investime, të shpërndajnë përfitimet në mënyrë të barabartë dhe të vendosin standarde të verifikueshme mjedisore dhe të të drejtave të njeriut. Sistemet e certifikimit dhe kujdesi i duhur janë komponentë kryesorë për të fituar legjitimitet shoqëror dhe akses në tregje.
Nga ana teknologjike, industria synon të ulë përmbajtjen e kobaltit në disa aplikime nga rreth 30% në shifra afër 10%, të promovojë bateritë LFP dhe opsionet e pjekura me bazë natriumi. Sa më të besueshme të jenë alternativat teknike që ekzistojnë, aq më i vogël do të jetë ekspozimi ndaj një materiali të vetëm..
Qeveritë, nga ana e tyre, po krijojnë aleanca të tilla si marrëveshja mbi mineralet kritike midis BE-së dhe Shteteve të Bashkuara, e cila synon të lehtësojë tregtinë dhe të sigurojë materiale për teknologjitë e pastra. Diplomacia ekonomike është bërë një faktor po aq i rëndësishëm sa gjeologjia..
Amerika Latine në hartën e tranzicionit
Gjeografia e shumë prej këtyre burimeve përputhet me territore me pasuri biologjike dhe kulturore jashtëzakonisht të lartë. Ky është rasti i Amazonës ose i fushave të kripës së Andeve. Një pjesë e konsiderueshme e nxjerrjes është e përqendruar në Jugun Global.Prandaj, qeverisja dhe pjesëmarrja lokale bëjnë ndryshimin midis mundësisë dhe konfliktit.
Prodhime të shquara në rajon përfshijnë, ndër të tjera: Argjentina (litium), Bolivia (litium), Kili (bakër dhe molibden, përveç litiumit), Brazili (alumini, boksiti, litiumi, mangani, metalet e rralla të tokës, titan), Kolumbia (nikel), Meksika (bakër, kallaj, molibden, zink) dhe Peruja (kallaj, molibden, zink)Axhenda ndërkombëtare e ka përshkallëzuar debatin, me rekomandime nga një panel i OKB-së për menaxhim të drejtë dhe të qëndrueshëm dhe seancat e fundit dëgjimore para IACHR-së mbi ndikimet mjedisore dhe sociale.
Tokat e rralla: çfarë janë ato në të vërtetë
Termi "elemente të rralla tokësore" përfshin 16 elementë: lantanidet (nga lantani te luteciumi) plus itriumin, për shkak të kimisë së tyre analoge. Këto përfshijnë skandiumin, itriumin, lantanin, ceriumin, praseodimin, neodimin, samariumin, europiumin, gadoliniumin, terbiumin, disprosiumin, holmiumin, erbiumin, tuliumin, iterbiumin dhe luteciumin. Termi "të rralla" nuk do të thotë se ato mezi ekzistojnë në koren e Tokës.Sfida është se ato zakonisht nuk janë të përqendruara në depozita lehtësisht të shfrytëzueshme dhe ndarja e tyre është komplekse.
Rëndësia e tij qëndron në rolin e tij në magnete të përhershme, fosforë për ekrane, katalizatorë dhe përdorime të shumta në elektronikë dhe energji. Zinxhiri i vlerës kërkon përpunim dhe rafinim shumë të specializuarKjo rrit barrierën e hyrjes dhe varësinë nga disa aktorë.
Terminologjia kalimtare dhe listat e materialeve
Përveç atyre që u përmendën tashmë, teknologjitë e energjisë së rinovueshme shpesh përfshijnë boksit, kadmium, krom, kallaj, galium, germanium, grafit, indium, mangan, molibden, nikel, selen, silic, telur, titan dhe zink, së bashku me bakër, litium, kobalt dhe elementë të rrallë të tokës. Për përdorime të përafërta:
- Teknologjitë diellore: boksit, kadmium, kallaj, germanium, galium, indium, selen, silic, telur, zink.
- Instalimet elektrike: bakër.
- Fuqia e eres: boksit, bakër, krom, mangan, molibden, metale të rralla, zink.
- Ruajtja e energjisë: boksit, kobalt, bakër, grafit, litium, mangan, molibden, nikel, metale të rralla, titan.
- baterikobalt, grafit, litium, mangan, nikel, metale të rralla.
Në kujdesin shëndetësor dhe teknologjinë e lartë, platini shquhet për rezistencën e tij ndaj korrozionit dhe temperaturave të larta, duke u përdorur në katalizatorë dhe pajisje mjekësore. Grafiti, përveç rolit të tij në anodat e baterive, përdoret në elektroda, lubrifikantë dhe materiale zjarrduruese.Ky diversitet sektorial kërkon monitorimin paralel të zinxhirëve të shumtë të vlerave.
Tregjet, politika industriale dhe të dhënat për të vendosur
Kombinimi i rrallësisë relative gjeologjike, prodhimit të përqendruar, përpunimit kompleks dhe kërkesës në rritje krijon cenueshmëri. Kjo është arsyeja pse investimet dhe inovacioni janë bërë përparësi të politikave ekonomike në BE, Shtetet e Bashkuara, Australi dhe vende të tjera. Pa planifikim dhe të dhëna të hapura cilësore, vendimet merren shumë vonë ose bazohen në intuitë..
Ekosistemi evropian i të dhënave—me RMIS të JRC-së dhe infrastrukturën gjeologjike EDGI—së bashku me burimet e IEA-s, po ndihmon në standardizimin e diagnozave, krahasimin e skenarëve dhe përcaktimin e përparësive të pengesave. Të kesh seri homogjene dhe të gjurmueshme zvogëlon pasigurinë për rregullatorët dhe investitorët.
Spanja, me potencialin e saj minerar dhe lidershipin në energjinë e rinovueshme, aspiron të luajë një rol kyç në një zinxhir furnizimi evropian më autonom dhe të qëndrueshëm. Çelësi do të jetë pajtueshmëria e mundësive industriale me garancitë sociale dhe mjedisore., duke zbatuar standarde dhe mekanizma pjesëmarrjeje kërkuese në territore.
Tranzicioni energjetik nuk ka të bëjë vetëm me kilovatët e gjelbër: ai kërkon edhe një tranzicion në lëndët e para. Me zinxhirë furnizimi të diversifikuar, riciklim të përmirësuar, zëvendësime inteligjente dhe bashkëpunim ndërkombëtar, Është e mundur të zvogëlohen rreziqet dhe të përshpejtohet dekarbonizimi pa lënë askënd pas dore..
